ASTM Designación C 117 – 95 Método de Ensayo Estándar para Material más Fino que la Malla No. 200 (75 Mm) En Agregado Mineral por Lavado. 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la cantidad de material más fino que la malla de 75 Mm (No. 200) en el agregado por lavado. Las partículas de arcilla y otras de agregado que se encuentran dispersas por el agua de lavado, al igual que los materiales solubles en agua, pueden ser removidas del agregado durante la prueba. 1.2 Se incluyen dos procedimientos, uno usando solo agua para la operación de lavado y el otro incluyendo un agente humectante que ayude a separar el material más fino que la malla de 75 Mm (No. 200) del material más grueso. Cuando no se especifique otro, el procedimiento A (agua solamente) deberá ser usado. 1.2 Los valores establecidos en unidades SI serán considerados como el estándar. 1.3 Este estándar no pretende dirigirse a todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer practicas de seguridad y salud apropiadas y determinar el alcance de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 136 Método de Ensayo para Análisis por Malla del Agregado Grueso y Fino C 670 Practica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia par Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. C 702 Practica para Reducir muestras de Campo de Agregados a Tamaños de Ensayo. D 75 Practica para Muestreo de Agregados E 11 Especificación para Mallas con Tejido de Alambre para Propósitos de Ensayo. 2.2 Estándar AASHTO T 11 Metodo de Ensayo para Cantidad de Material más Fino que la Malla 0.075 mm en Agregados. 3. Resumen del Método de Ensayo
3.1 Se lava una muestra del agregado de una manera prescrita, usando agua o agua conteniendo un agente humectante, especificado. El agua de lavado decantada conteniendo material disuelto y suspendido, es pasada a través de la malla de 75 Mm (No. 200). La perdida en masa resultante del tratamiento de lavado se calcula como el porcentaje de masa de la muestra original y se reporta como el porcentaje de material más fino que la malla de 75 Mm (No. 200) por lavado. 4. Significado y Uso 4.1 El material más fino que la malla de 75 Mm (No. 200) puede ser separado de las partículas gruesas mucho más eficiente y completamente por tamizado húmedo que a través de tamizado en seco. Entonces, cuando se desean determinaciones precisas de material más fino que la malla de 75 Mm en agregado fino o grueso, este método de ensayo es usado en la muestra previo al tamizado seco, de acuerdo con el Método de Ensayo C 136. Este resultado es incluido en los cálculos del Método de Ensayo C 136, y la cantidad total de material más fino que la malla de 75 Mm por lavado, es obtenido por tamizado seco de la misma muestra, y reportada con los resultados del Método de Ensayo C 136. Usualmente, la cantidad de material adicional más fino de 75 Mm obtenido en el proceso de tamizado seco es una cantidad pequeña. Si esta es grande, la eficiencia de la operación de lavado puede ser verificada. Esto puede ser una indicación de la degradación del agregado. 4.2 Agua es adecuada para separar el material más fino que la malla de 75 Mm del material grueso con más agregado. En algunos casos el material fino esta adherido a las partículas gruesas, tales como algunas particulas de arcilla y agregados revestidos que han sido extraídos de mezclas bituminosas. En estos casos el agregado fino será separado más rápidamente con un agente humectante en el agua. 5. Aparatos y Materiales 5.1 Balanza – Una balanza o bascula legible y con precisión de 0.1 g o 0.1 % de la carga de ensayo, la que sea mayor, en algún punto con el rango de uso. 5.2 Mallas – Una serie de dos mallas, siendo la inferior una malla de 75 Mm (No. 200) y la superior de 1.18 mm (No. 16) ambas conforme a los requisitos de la especificación E 11. 5.3 Recipientes – Una bandeja o vasija de un tamaño suficiente para contener la muestra cubi-erta con agua y para permitir una agitación vigorosa sin perdida de alguna parte de la muestra o agua. 5.4 Horno – Un horno de suficiente tamaño, capaz de mantener una temperatura o o F). 5.5 Agente humectante – Algún agente dispersante tal como liquido detergente de lavado que promueva la separación del material fino. Nota 1 – El uso de aparatos mecánicos para ejecutar la operación de lavado no esta previsto, proporcionar los resultados es consistente con aquellos obtenidos
usando operaciones manuales. El uso de algún equipo de lavado mecánico con alguna muestra puede causar degradación de la muestra. 6. Muestreo 6.1 Muestree el agregado de acuerdo con la Practica D 75. Si la misma muestra de prueba es ensayada mediante análisis por malla de acuerdo con el Método de Ensayo C 136, cumpla con los requerimientos aplicables de este método de ensayo. 6.2 Mezcle completamente la muestra de agregado a ser ensayado y reduzca la masa a una cantidad compatible con el ensayo usando los métodos aplicables descritos en la Práctica C 702. Si la misma muestra de prueba es ensayada de acuerdo con el Método de Ensayo C 136, la masa mínima deberá ser descrita en la sección aplicable de este método. De otra manera, la masa de la muestra de ensayo, después de secada, deberá estar conforme con lo siguiente: Tamaño Máximo Nominal Masa Mínima, g 4.75 mm (No. 4) o menor 300 9.5 mm (3/8 pulg) 1000 19.0 mm (3/4 pulg.) 2500 37.5 mm (1 ½ pulg. ) o mayor 5000 La muestra de ensayo será el resultado final de la reducción. Reducción a una masa predeter-minadamente exacta no será permitida. 7. Selección del Procedimiento 7.1 El procedimiento A será usado, si no se establece de otra manera en la especificación con la cual el resultado del ensayo será comparado, o cuando sea dirigido por la institución para la cual el trabajo es ejecutado. 8. Procedimiento A --- Lavado con Agua
muestra de ensayo. 8.2 Si la especificación aplicable requiere que la cantidad pasando la malla de 75 malla más pequeña que el tamaño máximo nominal del agregado, separando la muestra en la malla designada y deter-minando la masa del material pasando la malla designada a 0.1 % de la masa de esta porción de la muestra de ensayo. Use esta masa como la masa seca original de la muestra de ensayo descrita en 10.1
Nota 2 – Algunas especificaciones para agregados con un tamaño máximo nominal de 50 mm o mayor, por ejemplo, proporciona un limite para material pasando la malla de 75 malla de 25 mm. Desde que tales procedimientos son necesarios, es impráctico lavar muestras del tamaño requerido cuando la misma muestra de ensayo es usada para análisis por malla por el Método de Ensayo C 136. 8.3 Después de secado y determinado la masa, coloque la muestra de ensayo en el recipiente y adicione suficiente agua para cubrirla. Ningún detergente, agente dispersante u otra sustan- cia deberá ser adicionada al agua. Agite la muestra con suficiente vigor para que resulte en la separación completa de las partículas más finas que la malla de 75 - culas gruesas, y llevar el material fino en suspención. Inmediatamente vaciar el agua de lavado conteniendo los sólidos suspendidos y disueltos sobre la serie de mallas, arreglada con la malla gruesa en la parte superior. Tenga cuidado para evacuar, tanto como sea posible, la decantación de las partículas gruesas de la muestra. 8.4 Adicione una segunda carga de agua a la muestra en el recipiente, agite y decante como antes. Repita esta operación hasta que el agua de lavado sea clara. Nota 3 – Si se usa equipo de lavado mecánico, la carga de agua, agitación y decantación puede ser una operación continua. 8.5 Regrese todo el material retenido en la serie de mallas echando agua para limpiar la mues-tra lavada. Seque el agregado lavado a masa constante a una temperatura de 110 o o F) y determine la masa con una precisión de 0.1 % de la masa original de la muestra. Nota 4 – Siguiendo el lavado de la muestra echando agua para limpiar algún material retenido en la malla de material. El exceso de agua por limpieza debe ser evaporado de la muestra en el proceso de secado. Procedimiento B—Lavado Usando un Agente Humectante 9.1 Prepare la muestra de la misma manera que para el procedimiento A. Después de secado y determinado la masa, coloque la muestra de ensayo en un recipiente. Adicione suficiente agua para cubrir la muestra y adicione un agente humectante al agua (Nota 5). Agite la muestra con suficiente vigor que resulte en la completa separación de las partículas más finas que la malla de 75 partículas gruesas, y llevar el material fino en suspención. Inmediatamente vaciar el agua de lavado conteniendo los sólidos suspendidos y disueltos sobre la serie de mallas, arreglado con la malla gruesa en la parte superior. Tenga cuidado al desalojar, tanto como sea posible, la decantación de las partículas más gruesas de la muestra. Nota 5 – Esta deberá tener suficiente agente humectante para producir una pequeña cantidad de espuma cuando la muestra es agitada. La cantidad dependerá de la dureza
del agua y de la calidad del detergente. Excesiva espuma puede inundar las mallas y llevar consigo algún material 9.3 Adicione una segunda carga de agua (sin agente humectante) a la muestra en el recipiente, agite y decante, como antes. Repita esta operación hasta que el agua de lavado sea clara. 9.4 Complete el ensayo como para el Procedimiento A. 10. Cálculos como sigue: A = 100 x (B - C)/ B Donde: A = Po B = masa seca de la muestra original, g C = masa seca de la muestra después de lavado, g 11. Reporte 11.1 Reporte la siguiente información: 11.1.1 Reporte el porcentaje de material má lavado con una precisión de 0.1 % excepto si el resultado es 10% o más, reporte el porcentaje con una precisión de numero entero. 11.1.2 Incluya un resumen del procedimiento usado. 12. Precisión y Tendencia 12.1 Precisión –El estimado de precisión de este método de ensayo listados en la Tabla 1 están basados en resultados de AASHTO Materials Reference Laboratory Proficiency Sample Program, ensayos dirigidos con este método de ensayo y AASHTO T 11. Las diferencias significativas entre los métodos al tiempo que la información fue adquirida son que el Método T 11 requiere, y el Método de Ensayo C 117 prohibe el uso de agentes humectantes. La información esta basada en el análisis de más de 100 pares de resultados de ensayos de 40 a 100 laboratorios. 11.1.1 Los valores de precisión para agregado fino en la Tabla 1 están basados en muestras de ensayo de 500 g nominales. 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 en muestras de ensayo con 300 y 500 g de Muestras de Ensayo de Proficiencia en Agregados 99 y 100 (muestras 99 y 100 esencialmente idénticas)
producen los valores de precisión de la Tabla 2, los cuales indican únicamente menor diferencia debido al tamaño de la muestra de ensayo. Nota 6 – Los valores para agregado fino en la Tabla 1 serán revisados para que reflejen los 300 g del tamaño de la muestra de ensayo cuando un suficiente numero de Ensayos de Proficiencia en Agregados hayan sido conducidos usando el tamaño de muestra para proporcionar información confiable.
Desviación Estándar Rango Aceptable de dos Resultados (d2s), % (1s), % Agregado Grueso: Precisión de Operador Simple Precisión de Multilaboratorio Agregado Fino: Precisión de operador Simple Precisión de Multilaboratorio
0.10 1.22
0.28 0.62
0.15 0.29
0.43 0.82
12.2 Tendencia – Sinceramente no hay material de referencia aceptado compatible para determinar la desviación para el procedimiento en este método de ensayo, no se ha hecho un establecimiento de tendencia. 13. Palabras Clave 13.1 agregado; agregado grueso; agregado fino; graduación; perdida por lavado; Malla de 75 Referencia: Annual Book of ASTM Standards, 1995 Volume 04.02 Concrete and Aggregates ASTM Designación: E 122– 00 Práctica Estándar para Calculo del Tamaño de la Muestra para Estimar, con un Error Tolerable Especificado, el Promedio para una Característica de un Lote o Proceso. 1. Alcance Esta práctica cubre métodos simples para calcular cuantas unidades incluir en una muestra aleatoria ordenada para estimar con una precisión prescrita, una medida de calidad para todas las unidades de un lote de material, o producida por un proceso. Esta práctica indicará claramente el tamaño de la muestra requerida para
estimar el valor promedio de alguna propiedad o la fracción de ítems no conformes producido por un proceso de producción durante el intervalo de tiempo cubierto por la muestra aleatoria. Si el proceso no esta en un estado de control estadístico, el resultado no tendrá valor predictivo para producción inmediata (futura) La práctica trata la situación común donde las unidades muestreadas pueden ser consideradas para exhibir una fuente sencilla (completa) de variabilidad; esto no es tratado como fuentes multi-niveles de variabilidad. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: E 456 Definición de Términos Relativos a Métodos Estadísticos. 3. Terminología. 3.1 Definiciones – A menos que se anote de otra manera, todos los términos estadísticos son definidos en Definiciones E 456. 3.2 Símbolos: E = error máximo tolerable para el promedio de la muestra, que es la máxima diferencia aceptable entre el promedio verdadero y el promedio de la muestra. e = E/ , error de muestreo máximo permisible expresado como una fracción de k = el numero total de muestras disponibles del mismo lote o similar. = lote o proceso medido o valor esperado de X, el resultado de la medición de todas las unidades en el lote o proceso. o
= un estimado adelantado de .
N = tamaño del lote n = tamaño de la muestra tomada de un lote o proceso. Nj = tamaño de la muestra j nL = tamaño de la muestra de un lote finito (7.4) p´ = fracción de un lote o proceso cuyas unidades tienen la característica de no conformidad bajo investigación. po = una estimación adelantada de p´ p = fracción no conforme en la muestra
R = rango de un set de valores muestreados. La observación más grande menos la más pequeña Rj = rango de muestra j. R=
Rj /k, promedio del rango de k muestras, todas del mismo tamaño (8.2.2).
= desviación estándar de X del lote o proceso, el resultado de medir todas las unidades de un lote o proceso finito. = un estimado adelantado de
o
s=[ s=
((Xi –X)2 / (n-1)]1/2 un estimado de la desviación estándar observacio-nes, Xi, i = 1 a n.
de n
Sj /k, promedio s de k muestras, todas del mismo tamaño (8.2.1).
sp = reunido (promedio ponderado) s de k muetras, no todas del mismo tamaño (8.2) sj =desviación estándar de la muestra j. t = un factor (el 99.865 percentil de la distribución Student´s) correspondiente al grado de libertad fo de un estimado adelantado o (5.1). V=
/ , el coeficiente de variación del lote o proceso.
Vo = un estimado adelantado de V (8.3.1). =s/X, el coeficiente de variación estimado de la muestra. j
= coeficiente de variación de la muestra j.
X = valor numérico de la característica de una unidad individual siendo medida. X=
Xi /ni promedio de n observaciones, Xi, i= 1 a n.
4. Significado y Uso 4.1 Esta práctica esta proyectada para usarse en la determinación del tamaño de la muestra requerida para estimar, con precisión prescrita, una medida de calidad de un lote o proceso. La práctica aplica cuando la calidad es expresada como el promedio del lote para una propiedad dada o como la fracción del lote no conforme a los estándares prescritos. El nivel de una característica puede frecuentemente ser tomado como una indicación de la calidad de un material. Si es así, un estimado del valor promedio de la característica o de la fracción de valores observados que no son conformes a una especificación para que la característica sea una medida de calidad con respecto a esa característica. Esta práctica esta proyectada para usarse en la determinación del tamaño de la muestra requerida
para estimar, con precisión prescrita, tales como una medida de la calidad de un lote o proceso como un valor promedio o como una fracción no conforme a un valor especificado. 5. Conocimiento Empírico Necesario 5.1 Algún conocimiento empírico del problema por adelantado es deseable. 5.1.1 Podemos tener alguna idea acerca de desviación estándar de la característica 5.1.2 Si no tenemos experiencia para dar una estimación precisa para la desviación estándar, podemos ser hábiles para declarar nuestra opinión acerca del rango o extensión de la característica de sus valores altos y bajos y posiblemente alrededor de la forma de la distribución de la característica; por ejemplo, podríamos ser hábiles para decir si todos los demás valores tienden a un extremo del rango, o están en su mayor parte en la mitad, o corren bastante uniformemente de un extremo a otro (Sección 9). 5.2 Si el objetivo es para estimar la fracción no conforme, entonces a cada unidad puede ser asignado un valor de 0 a 1 (conforme o no-conforme), y la desviación estándar tan bien como la forma de la distribución depende solamente de p´, la fracción no conforme del lote o proceso. Alguna idea concerniente al tamaño de p´ es entonces necesaria, la cual puede ser derivada del muestreo preliminar o de experiencia previa. 5.3 El conocimiento superficial es suficiente para iniciar con, aunque mayor conocimiento permite un tamaño de muestra pequeña. Raras veces habrá dificultad en adquirir información suficiente para calcular el tamaño requerido de la muestra. Una muestra que es más larga que la ecuación indica si es usada en la practica actual cuando el conocimiento empírico es superficial para iniciar con y cuando la precisión deseada es critica. 5.4 En cualquier caso, aún con el conocimiento superficial, la precisión de la estimación hecha de una muestra aleatoria puede por si misma ser estimada de la muestra. Esta estimación de la precisión de una muestra hace esto posible para fijar más económicamente el tamaño de la muestra para la siguiente muestra o un material similar. En otras palabras, la información concerniente al proceso, y el material producido por eso, es acumulado y puede ser usado. 6. Precisión Deseada 6.1 La precisión aproximada deseada para el estimado debe ser prescrita. Esto es, si puede ser decidido que máxima desviación, E, puede ser tolerada entre la estimación a ser hecha de la muestra y el resultado que puede ser obtenido por medición de cada unidad en el lote o proceso. 6.2 En algunos casos, el error de muestreo permisible máximo es expresado como una proporción, e, o un porcentaje, 100e. Por ejemplo, uno puede desear hacer un
estimado del azufre contenido en carbón con error máximo permisible de 1%, ó e = 0.01. 7. Ecuaciones para calcular el tamaño de la Muestra 7.1 Basado en una distribución normal para la característica, la ecuación para el tamaño, n, de la muestra es como sigue: n = (3
o
/ E)2 (1)
Donde: o
= estimación anticipada de la desviación estándar del lote o proceso
E = el máximo error admisible entre la estimación a ser hecha de la muestra y el resultado de la medición (por los mismos métodos) de todos las unidades en el lote o proceso 3 = un factor correspondiente a una baja probabilidad que la diferencia entre la estimación de la muestra y el resultado de la medición (por los mismos métodos) de todas las unidades en el lote o proceso son mayores que E. La selección del factor 3 es recomendada para uso general. Con el factor 3, y con un lote o proceso de desviación estándar igual al estimado por adelantado, es prácticamente asegurado que el error de muestreo no excede E. Donde un grado lasser de certeza es deseado un factor menor puede ser usado (Nota 1). Nota 1 – Por ejemplo, el factor 2 en lugar de 3 da una probabilidad de alrededor 45 partes en 1000 que el error de muestreo excederá E. Si bien las distribuciones reúnen en la practica puede no ser normal (Nota 2), la siguiente tabla textual (basada en la distribución normal) indica las probabilidades aproximadas: Factor Probabilidad Aproximada de exceder E 3 0.003 o 3 en 1000 (prácticamente asegurado) 2.56| 0.010 o 10 en 1000 2 0.045 o 45 en 1000 1.96 0.050 o 50 en 1000 (1 en 20) 1.64 0.100 o 100 en 1000 (1 en 10) Nota 2 – Si un lote de material tiene una elevada distribución asimétrica en la característica medida, el factor 3 dará una probabilidad diferente, posiblemente mucho mayor que 3 partes en 1000 si el tamaño de la muestra es pequeño. Hay dos cosas que hacer cuando la asimetría es sospechosa.
7.1.1 Pruebe el material con un vistazo para descubrir, por ejemplo, valores extra altos, o posiblemente observar un recorrido de carácter anormal, en orden para aproximar burdamente la cantidad de la asimetría para usarse con la teoría estadística y ajuste del tamaño de la muestra si es necesario. 7.1.2 Examinar el lote para buscar material anormal y segregación de este para tratamiento separado 7.2 Hay algunos materiales para los cuales varia aproximadamente con en cuyo caso V (= / ) se mantiene aproximadamente constante desde valores de grandes a pequeños. 7.2.1 Para la situación de 7.2, la ecuación para el tamaño de la muestra, n, es así: n = (3 Vo / e)2 (2) donde: Vo = (coeficiente de variación) =
o/ o
e = E / el error de muestreo permitido expresado como una fracción (o como un porcentaje) de . = el valor esperado de la característica siendo medida. Si el error relativo, e, es el mismo para todos los valores de , entonces todo en el lado derecho de la ecuación 2 es una constante; por lo tanto, n es además una constante, la cual significa que el mismo tamaño de muestra n puede ser requerido para todos los valores de . 7.3 Si el problema es para estimar la fracción del lote no conforme, entonces reemplazado por po así que la ecuación 1 queda:
o2
n = (3 / E)2 po (1 – po) (3) donde: po = estimación anticipada del lote o fracción del proceso no conforme p´ y E
po
7.4 Cuando el promedio para el proceso de producción no es necesario, sino el promedio de un lote particular es necesario, entonces el tamaño de muestra requerida es menor que la ecuación 1, 2 o 3 indicadas. El tamaño de la muestra para estimación del promedio del lote finito será: nL =n /[1+ (n/N)] (4) donde: n = el valor calculado de la ecuación 1, 2 o 3
es
N = el tamaño del lote Esta reducción en el tamaño de la muestra es usualmente de poca importancia a menos que n sea 10 % o más de N. 8. Reducción del Conocimiento Empírico a un Valor Numérico de (Información para Muestras Previas Disponibles)
o
8.1 esta sección ilustra el uso de las ecuaciones en la Sección 7 cuando hay datos para muestras previas. 8.2 Para la ecuación 1 – Un estimado de o puede ser obtenido de un conjunto previo de datos. La desviación estándar, s, de alguna muestra dada es calculada como: s=[
(Xi – X)2 / (n-1)]1/2 (5)
El valor de s es una muestra estimada de o. Un valor más estable para o puede ser calculado mediante juntar el valor s obtenido de algunas muestras de lotes similares. Juntar los valores s de sp para k muestras es obtenido por un promedio ponderado de los k resultados de usar la ecuación 5. Sp = [
(nj-1)sj2 / (nj-1)]1/2 (6)
Donde: sj = la desviación estándar para la muestra j. nj = el tamaño de la muestra para la muestra j. 8.2.1 Si cada uno de los conjuntos de información previa contienen el mismo numero de mediciones, nj, entonces un sencillo, pero significativamente menos eficiente estimado para o puede ser hecho usando un promedio (s) de los s valores obtenidos de algunas muestras previas. El valor calculado de s en general será un estimado insignificante prejuiciado de o. Un estimación sin prejuicio de es calculada como sigue: o=
s /c4 (7)
Donde el valor del factor de corrección, c4, depende del tamaño del conjunto de información individual (nj) (Tabla 1). 8.2.2 Un equitativo sencillo, e insignificantemente menos eficiente estimado para o puede ser calculado usando el rango promedio ( R ) tomado de algún conjunto de información previa que tiene el mismo tamaño de grupo. o
= R /d2 (8)
o
El factor d2, de la Tabla 1 es necesario para convertir el rango promedio en un estimado sin tendencia de o. 8.2.3 Ejemplo 1 – Uso de s. 8.2.3.1 Problema – Para calcular el tamaño de la muestra necesario para estimar el esfuerzo transversal promedio de un lote de ladrillos cuando el valor deseado de E es 50 psi, y se desea certeza practica. 8.2.3.2 Solución – De la información de tres lotes previos, el valor de la desviación estándar estimada fue encontrado en 215, 192, y 202 psi basados en muestras de 100 ladrillos. El promedio de estas tres desviaciones estándar es 203 psi. El valor c4 es esencialmente unitario cuando la ecuación 1 da el siguiente resultado: n = [(3x203)/50]2 = 149 ladrillos (9) Para el tamaño requerido de muestra dar un error de muestreo máximo de 50 psi, y se desea certeza practica. 8.3 Para Ecuación 2 – Si varia aproximadamente y proporcionalmente con para la característica del material a ser medido, calcule el promedio X, y la desviación estándar, s, para algunas muestras que tienen el mismo tamaño. Un promedio de algunos valores de = s/X pueden ser usados para Vo. 8.3.1 Para casos donde el tamaño de la muestra no es el mismo, un promedio ponderado deberá ser usado como una aproximación estimada para Vo. Vo = [
(nj-1)
j
/
(nj-1)]1/2 (10)
Donde: j
=el coeficiente de variación para la muestra j
nj = el tamaño de la muestra para la muestra j. Tabla 1. Valores del Factor de Corrección C4 y d2 para Seleccionar Tamaños de Muestras nj. Tamaño de Muestra, (nj) 2 4 5 8 10
C4 0.798 0.921 0.940 0.965 0.973
d2 1.13 2.06 2.33 2.85 3.08
8.3.2 Ejemplo 2 – Uso de V, el coeficiente de variación estimado:
8.3.2.1 Problema – Para calcular el tamaño de la muestra necesario para estimar la resistencia a la abrasión promedio de un material cuando el valor deseado de e es 0.10 o 10 %, y se desea certeza práctica. 8.3.2.2 Solución – No hay información de muestras previas de este mismo material, pero información para seis muestras de materiales similares muestran un amplio rango de resistencia. Sin embargo, los valores de la desviación estándar estimada son aproximadamente proporcionales a los promedios observados, como se muestra en la siguiente tabla: Lote No.
Tamaño muestra
Ciclos promedio
Rango R observado
Estimación = R/3.08A 13.0 32.5 45.5 71.4 116.9 678.6
Coeficiente Variación, %
o
1 2 3 4 5 6 Promedio
10 10 10 10 10 10
90 190 350 450 1000 3550
40 100 140 220 360 2090
14 17 13 16 12 19 15.2
Valores de la desviación estándar, s, pueden ser usados en lugar de las estimaciones hechas en el rango, si son preferidas o disponibles. El uso de s puede ser más eficiente. A
El uso del promedio de los valores observados del coeficiente de variación para Vo en la ecuación 2 da lo siguiente: n = [(3x15.2)/10]2 = 20.8
21 especímenes (11)
Para el tamaño requerido de la muestra dar un error de muestreo máximo de 10 % del valor esperado, y se desea certeza práctica. 8.3.2.3 Si el error permisible máximo de 5 % fuera necesario, el tamaño requerido de la muestra será 83 especímenes. La información suministrada por la muestra prescrita será útil para el estudio en mano y también para la próxima investigación de materiales similares. 8.4 Para la ecuación 3 – Calcule la fracción estimada no conforme, p´, para cada muestra. Entonces para el promedio ponderado use la siguiente ecuación: p =numero total de no conformidades en todas las muestras numero total de unidades en todas las muestras 8.4.1 Ejemplo 3 – Uso de p:
8.4.1.1 Problema – Para calcular el tamaño de la muestra necesario para estimar la fracción no conforme en un lote de pernos y tuercas aleación de acero cuando el valor deseado de E es 0.04, y se desea certeza practica. 8.4.1.2 Solución – La información en la siguiente tabla de cuatro lotes previos fue usada para un adelanto de la estimación de p: Lote No. 1 2 3 4 Total
Tamaño Muestra 75 100 90 125 390
No conformidades 3 10 4 4 21
Fracción no conforme 0.040 0.100 0.044 0.032
p = 21/390 = 0.054 n = (3/0.04)2 (0.054) (0.946) = 288 Si el valor deseado de E fuera 0.01 el tamaño de la muestra requerida será 4600. Con un tamaño de lote de 2000, la ecuación 4 da n L = 1934 ítems. Si bien este valor de nL representa alrededor del 70 % del lote, el ejemplo ilustra el tamaño de la muestra requerida para conseguir el valor deseado de E con certeza práctica. Fig. 1 Algunos tipos de Distribución y su desviación estándar 9. Reducción del Conocimiento Empírico a un Valor Numérico para o (Ningún Dato de Muestras Previas de la misma o Material Disponible 9.1 Esta sección ilustra el uso de las ecuaciones en la Sección 7 cuando no hay valores actuales observados para el cálculo de o. 9.2 Para la ecuación 1 – De experiencias pasadas, procesar para descubrir que el valor más pequeño (a) y el más largo (b) de la característica son gustosamente para ser. Si este no es conocido, obtenga esta información de alguna otra fuente. Procesar para imaginar cuantos de otros valores observados pueden ser distribuidos Unas cuantas observaciones simples y preguntas concernientes al comportamiento pasado del proceso, el procedimiento usual de batido, mezclado, apilamiento, alma-cenamiento, etc., y conocimiento concerniente al envejecimiento del material y la practica usual de apartar el material (ultimo adentro, primero fuera; o ultimo adentro, ultimo afuera) serán usualmente sacar suficiente información para distinguir entre una forma de distribución y otra (Fig. 1). En caso de duda, o en el caso que la preci-sión deseada E es cuestión critica, la distribución rectangular puede ser usada. El precio de la protección extra proporcionado por la distribución rectangular es una muestra grande, debido a lo largo de la desviación estándar de eso. 9.2.1 La desviación estándar estimada de una de las formulas de la Fig. 1, basada en los valores más grande y más pequeño, puede ser usado como una estimación
adelantada de o en la ecuación 1. Este método de estimación adelantada es aceptable y es frecuentemente preferible para valores dudosos observados de s, s, o r. 9.2.2 Ejemplo 4 –Uso de
o
de la Fig. 1.
9.2.2.1 Problema (el mismo del ejemplo 1) – Para calcular el tamaño de la muestra necesario para estimar el esfuerzo transversal promedio de un lote de ladrillos cuando el valor deseado de E es 50 psi. 9.2.2.2 Solución -- De experiencias pasadas la difusión de valores de esfuerzo transversal para un lote de ladrillos ha sido alrededor de 1200 psi. Los valores fueron api-lados en la mitad de la banda, pero no necesariamente normalmente distribuidos. 9.2.2.3 La distribución del triángulo isósceles en la Fig. 1 parece ser la más apropiada, la estimación adelantada o es 1200/4.9 = 245 psi. Entonces n = [(3x245)/50]2 = 216.1 = 217 ladrillos (13) 9.2.2.4 La diferencia en el tamaño de la muestra entre 217 y 149 ladrillos (encontra-do en el ejemplo 1) es el costo del conocimiento sin detalle. 9.3 Para la ecuación 2 – En general, el conocimiento que el uso de Vo en cambio de o es preferible que pueda ser obtenido del análisis de la información actual en cuyo caso aplican los métodos de la Sección 8. 9.4 Para la ecuación 3 – De experiencias pasadas, estimar aproximadamente la banda dentro de la cual la fracción no conforme es gustosamente para tenderse. Regrese a la Fig. 2 y lea el valor de o2 = p´ (1-p) para la mitad del rango posible de p´ y úselo en la ecuación 8. En caso de precisión deseada es una materia critica, use el valor grande de o2 dentro del posible rango de p´. 10. Consideración de Costos 10.1 Después del tamaño requerido de muestra para reunir una precisión prescrita es calculada de las ecuaciones 1, 2, o 3, el siguiente paso es calcular el costo del ensayo para este tamaño de muestra. Si el costo es también grande, esto puede ser posible para relajar la precisión requerida o la equivalente, la cual es para aceptar un incremento en la probabilidad (Sección 7) que el error de muestreo puede exceder el máximo error permisible E y para reducir el tamaño de la muestra para reunir el costo permisible. 10.2 La ecuación 1 da n en términos de una precisión prescrita, pero podemos resolverlo para E en términos de un n dado y entonces descubrir la precisión posible para un costo permisible dado este es, E = 3 o / n1/2. Lo mismo puede ser hecho para la ecuación 2 y 3. 10.3 es necesario especificar el error permisible deseado, E, o el costo permisible; de otra manera no es el tamaño apropiado de la muestra.
11. Selección de la Muestra 11.1 En orden para hacer algún estimado para un lote o para un proceso, sobre la base de una muestra, es necesario seleccionar las unidades de la muestra en aleatoriedad. Un procedimiento aceptable para asegurar una selección aleatoria es el uso de números aleatorios. La falta de predictibilidad, tales como un brazo mecánico extenso sobre una faja transportadora, no es productiva una muestra aleatoria. 11.2 En el uso de números aleatorios, el material puede primero ser quebrado de alguna manera dentro de las unidades de muestreo. Además, cada unidad de muestreo puede ser identificable por un numero de serie actual, o por alguna regla. Para artículos empacados, una regla es fácil; el paquete conteniendo un numero seguro de artículos en capas definidas, arreglados de una manera particular y es fácil para idear algún sistema para numerar los artículos. En el caso de material en bruto mineral, o carbón, o un barril de pernos y tuercas, el problema de definir unidades de muestreo usables puede tomar lugar en una estación temprana de manufactura o en el proceso de mover el material. 11.3 Esto no es el propósito de esta práctica, cubrir el manejo de materiales, no para encontrar caminos por los cuales uno puede con seguridad descubrir el camino para un tipo satisfactorio de unidad de muestreo. En cambio, esto es asumido que un adecuado unidad de muestreo ha sido definida y entonces el objetivo es responder la pregunta de cuantos para atraer. Referencia: Annual Book of ASTM Standards, 2003 Volume 14.02 Métodos de Ensayo General, Métodos Estadísticos ASTM Designación: E 105 – 96 Práctica Estándar para Muestreo Probabilistico de Materiales 1. Alcance 1.1 Esta práctica es primeramente una declaración de principios para la guía de comités técnicos de ASTM y otros en la preparación de un plan de muestreo para un material especifico. 2. Terminología 2.1 Definición de Términos Específicos a este Estándar: 2.1.1 Los planes de muestreo Probabilistico hacen uso de la teoría de probabilidades para combinar un procedimiento conveniente para seleccionar los ítems de la muestra con un procedimiento adecuado para resumir los resultados del ensayo así que las inferencias puedan ser provenientes y el riesgo calculado de los resultados del ensayo por la teoría de probabilidades. Para un conjunto dado de condiciones, usualmente serán algunos planes posibles, todos validos, pero difieren en velocidad, simplicidad y costo.
3. Objetivo del Muestreo Probabilistico 3.1 El propósito de una muestra puede ser estimar las propiedades de un lote, apiñamiento, o embarque, tal como el porcentaje de algún constituyente, la fracción de los ítems que caen para reunir un requerimiento especificado, el peso promedio de o calidad de un ítem, el peso total del embarque, o el probable máximo o mínimo contenido de algún químico. 3.2 El propósito puede ser la disposición racional del lote o embarque, sin el paso intermedio de la formación de un estimado. 3.3 El propósito puede ser proporcionar ayuda alrededor de una acción racional concerniente a procesos de producción que generaron el lote, pila o embarque. 4. Características de un Plan de Muestreo Probabilistico 4.1 Un plan de muestreo Probabilistico poseerá algunas características de importancia como las siguientes: 4.1.1 Poseerá un procedimiento objetivo para la selección de la muestra, con el uso de números aleatorios. 4.1.2 Incluirá una formula definida para el estimado, si hay que hacer un estimado; también para el error estándar de algún estimado. Si la muestra es usada para decisión sin el paso intermedio de un estimado, el proceso de decisión seguirá reglas definidas. En muestreo de aceptación, por ejemplo, estas son frecuentemente basadas en predeterminados riesgos de tomar la acción no deseada cuando el nivel verdadero de la característica concerniente tiene predeterminados valores; por ejemplo, niveles de calidad aceptable o de rechazo pueden ser especificados. 4.2 Los requerimientos mínimos que pueden ser reunidos en orden para obtener las características mencionadas en 4.1 aparecen en la sección 5, la cual también indica los requerimientos mínimos para la descripción de un plan de muestreo satisfactorio. 5. Estándares Mínimos para un Plan de Muestreo Probabilistico 5.1 Para un plan de muestreo que tenga los requerimientos mencionados en la sección 4 es necesario: 5.1.1 Que cada parte de la pila, lote o embarque tenga una oportunidad de selección 5.1.2 Que esas probabilidades de selección sean conocidas, al menos para la parte actualmente seleccionada, y 5.1.3 Que, cualquiera en medida o en computación, cada ítem sea pesado en proporción inversa a su probabilidad de selección. Este último criterio no deberá partir desde; por ejemplo, pesos iguales no pueden ser usados cuando la probabilidad de selección es sin igual, a menos que los cálculos muestren que las tendencias introducidas por medio de eso no afectará el menos útil de los resultados. 5.2 Para reunir los requerimientos de 5.1.1 y 5.1.2, el plan de muestreo tiene que describir las unidades de muestreo y como ellos están para ser seleccionados. Se tiene que especificar que la selección será objetivamente al azar. Para llevar a cabo la selección al azar, use números de muestreo aleatorio, desde que dispositivos mecánico aleatorios usualmente guían las tendencias y no es una herramienta estándar. Los requerimientos de 5.1.3 pueden ser reunidos, en rutas no obvias, por
varios métodos especiales de computación. 5.3 En la reunión de los requerimientos de 5.1.3, cuidadosamente establezca el propósito servido mediante el muestreo, menos un objetivo relativamente menos importante sobrebalance otro más importante. Por ejemplo, la estimación del total de calidad promedio de las existencias de ítems puede ser menos importante que la disposición racional de los sub-grupos de las existencias de inferior calidad. En este caso el método de usar sub-muestras de igual tamaño provenientes de cada sub-grupo es más eficiente, aunque en algunos a expensas de la eficiencia del estimado de la calidad promedio del total. Similarmente, en inspección aceptada, las muestras de igual tamaño provienen de lotes que varían ampliamente en tamaño servido primeramente para proporcionar consistencia juzgada con respecto a cada lote, y secundariamente para proporcionar y estimar el proceso promedio. Donde el estima-do del promedio total de un numero de lotes es el objetivo importante, muestras proporcionales al tamaño de los sub-grupos serán usualmente producidas y la eficiencia estimada. Para otros criterios posibles, los tamaños intermedios entre muestreo igual y proporcional desde los sub-grupos serán apropiados. 5.4 No es fácil describir en pocas palabras las muchas clases de planes que reúnen los requerimientos de 5.1.2. No es fácil describir como estos planes difieren de aquellos que no satisfacen los requerimientos. Muchas técnicas estándar, tales como muestreo no estratificado aleatorio puro, muestreo estratificado aleatorio, y muestreo con probabilidades en proporción al tamaño, satisfacen los requerimientos; del mismo modo todos los planes se harán así donde la muestra es hecha levantada de sub-muestras identificadas separadas estas serán seleccionadas independiente-mente y por el uso de números aleatorios. 5.5 Un plan de muestreo Probabilistico para algún material particular puede ser trabajable, y si algunos planes alternativos son posibles, cada uno de los cuales proporcionara el nivel de precisión deseado, el plan adoptado será el único que involucre el costo mas bajo. 5.6 Un plan de muestreo Probabilistico puede describir las unidades de muestreo y como ellos serán seleccionados (con o sin estratificación, igual probabilidad, etc.).El plan de muestreo puede también describir: 5.6.1 La fórmula para calcular y estimar (concentración promedio y mínima, rango, peso total, etc.), 5.6.2 Una fórmula o procedimiento mediante el cual se calcule el error estándar de algún estimado desde los resultados de la muestra misma, y 5.6.3 Fuentes de posibles tendencias en el procedimiento de muestreo o en la estimación de las fórmulas, junto con la información pertinente a la posible magnitud de las tendencias y sus efectos en el uso de la información. 5.7 El desarrollo de un buen plan de muestreo usualmente tendrá lugar en pasos, tales como: 5.7.1 Una declaración del problema por el cual un estimado es necesario. 5.7.2 Recolección de información acerca de propiedades importantes del material a ser muestreado (promedios, componentes de variación, etc.) 5.7.3 Consideraciones de un numero de tipos posibles de planes de muestreo, con comparaciones de costos totales, precisión, y dificultades, 5.7.4 Una evaluación de los planes posibles, en términos de costo de muestreo y ensayo, demora, tiempo de supervisión, inconveniencias, 5.7.5 Selección de un plan de entre varios planes posibles.
5.7.6 Reconsideración de todos los pasos precedentes. 6. Algunos Problemas Encontrados en el Muestreo Probabilistico de Materiales en Bruto 6.1 Hay dos dificultades mayores que pueden ser encontradas en la planeación y acarreo fuera del muestreo Probabilistico de un lote o material en bruto: 6.1.1 Falta de información en las características estadísticas pertinentes de un lote de material, y 6.1.2 Las dificultades físicas o los costos de dibujar en la muestra la especifica unidad de muestra ultima para ser especificada en el plan de muestreo. 6.2 Aquí puede ser información pequeña en la naturaleza de la distribución de las propiedades deseadas en algún lote dado en el universo de tales lotes, o en la magnitud y estabilidad de los componentes de variación involucrada. Esta circunstancia es para ser esperada en el proceso de fabricación que no tienen el beneficio de métodos estadísticos para eliminar las causas asignables de variabilidad. Esto entonces será difícil para especificar en avance el tamaño exacto de la muestra para un grado de precisión prescrito. 6.3 Como la experiencia es adquirida, sin embargo, la muestra puede ser incrementada o decrementada para reunir los requerimientos más exacta y económicamente. En cualquier caso, un estimado valido puede hacerse de la precisión proporcionada por alguna muestra Probabilistica que fue seleccionada basada en un examen de la muestra misma. En esta conexión, las fluctuaciones aleatorias que desde el proceso de la medición pueden ser consideradas como un permiso apropiado hecho, si es necesario. 6.4 Porque de la naturaleza física, condición, o localización del material en el tiempo de efectuar el muestreo, selección de las unidades especificadas en un propuesto plan de muestreo puede no ser factible, físicamente o económicamente. No materia como valido un plan de muestreo dado, es en un sentido estadístico, esto no es ade-cuada si el costo involucrado es prohibitivo o si el trabajo requerido es enérgico que guías para cortes bajos o subterfugios por aquellos responsables para el muestreo.
7. Planificación para Muestreo 7.1 Diferentes problemas o dificultades son encontrados con varias clases de materiales, y requiere soluciones especificas para casos individuales. Algunas caracterís-ticas generales de soluciones para dificultades comunes son las siguientes: 7.1.1 Falta de información especifica en las características estadísticas pertinentes de la clase de material a ser muestreado puede algunas veces estar afectado profundamente para un grado satisfactorio, sin costo excesivo o demora, mediante investigación y utilización de lo existente, aparentemente datos no relativos e información general. 7.1.2 El costo de un plan de muestreo no esta confinado al costo monetario directo del muestreo y ensayo. Planes que aseguren mayor simplicidad, conveniencia o velocidad a expensas de costos directos altos algunas veces tienen costos totales
bajos y pueden entonces ser apropiadamente adoptados. 7.1.3 Los errores aleatorios pueden algunas veces ser reducidos por estratificación propia. Donde dificultades físicas son encontradas en muestreo estratificado, las estadísticas requieren la cooperación del ingeniero para posibles soluciones; en cualquier caso, el conocimiento y cooperación del ingeniero será provechoso en seleccionar la naturaleza y extensión de la estratificación. 7.1.4 La reducción económica en la variación de la unidad de muestreo ultima es posible algunas veces, como por un cambio en el tamaño o forma, o por una elección de unidades que corten a través del estrato natural 7.1.5 Inhabilidad para obtener económicamente las unidades de muestreo deseado de un lote de material en el lugar es frecuentemente un mayor tropiezo en el muestreo actual de cada material. Para tales unidades se vuelve accesible, el material puede ser manejado o movido. Ya que el movimiento (transporte) es usualmente necesario en algunas estaciones, la utilización del material, consideraciones pueden ser dados para la posibilidad de dibujar la muestra a este tiempo. 7.1.6 Algunas formas de transporte de algunas clases de materiales en bruto algunas veces afectan un mezclado de las partículas elementales del material, y algunas veces una segregación. El plan de muestreo frecuentemente puede ser modificado para tomar ventaja de este mezclado o segregación. Algunas veces una modificación en el sistema de transporte enfatizará tal cambio, como que un plan de muestreo modificado permitirá tranquilizar al más económico muestreo. 7.1.7 La selección usando números aleatorios necesita no ser más oneroso o costoso que los métodos de selección de muestras regulados por admisión periódica, proveyendo que el plan de muestreo esté completamente formulado. Por ejemplo, donde el uso actual de tablas de números aleatorios tiene dificultad, los números aleatorios pueden ser seleccionados por anticipado y proporcionar cober-tura para usarse como sea necesario. En la selección de material de cajas, patrones con cortes aleatorios pueden ser usados. La s unidades que dificultan el movimiento en almacenes pueden ser divididas en filas o pilas u otro sub-grupo apropiado; los sub-grupos, y las unidades dentro del sub-grupo, que son introducidas en la muestra pueden entonces ser determinadas por el uso de números aleatorios. Una regla general es que donde el uso de tablas de números aleatorios parece incómodo o costoso, aquí puede usualmente ser encontrada una reformulación del plan de muestreo que minimizará el costo sin sacrificar la naturaleza probabilistica del estimado deseado. 7.1.8 Los dispositivos de muestreo que son usados en algún lugar dado pueden afectar enormemente la accesibilidad de la ultima unidad de muestreo especificada por el plan de muestreo, y por lo tanto la posibilidad de alcanzar no aleatorios, y proporcionalmente en el estrato. La erogación de considerable energía es frecuente-mente garantizado en el desarrollo de dispositivos superiores. Como factores estadísticos e ingenieriles son mutuamente interactivos a través del diseño de un eficiente plan de muestreo Probabilistico, cerrar la cooperación entre los especialis-tas de los dos campos es necesario. Es posible, por supuesto, que el adecuado conocimiento especializado de ambos campos pueda ser combinado en una persona. APENDICE X 1. SELECCION DE LA MUESTRA
X1.1 Los cálculos del margen de error o el riesgo en el uso de los resultados de muestras es posible solamente si la selección de los ítems para ensayo es hecha aleatoriamente. Esto es cierto cuando el procedimiento es estratificado o desestratificado. X1.2 Para un método de muestreo a ser aleatorio, son muy satisfactorios los ensayos estadísticos, los más comunes de los cuales son “ensayos de carrera” y “cartas de control”, y algunas veces otros ensayos estadísticos especiales. Aleatorio sin es obtenido por acción positiva; una selección aleatoria no es más que una selección fortuita, no una declarada para ser sin tendencia. La selección por el uso propio de una tabla estándar de números aleatorios es aceptable como aleatoriedad. Es posible y factible adaptar el uso de números aleatorios al laboratorio, al campo y a la fabrica. X1.3 Dispositivos mecánicos de aleatoriedad son algunas veces usadas, pero ningún dispositivo es aceptable como aleatorio en ausencia de ensayos completos. Las dificultades en conseguir no aleatoriedad son mayores que las generalmente conocidas. Entonces, aleatoriedad especial es proyectado para la producción de números aleatorios que tienen frecuentemente fallas para dar resultados satisfactorios hasta ser ajustados y re ensayados con perseverancia. Sin embargo, la selección mecánica es usualmente preferible para una selección de juicio. X1.4 Algunos otros métodos de muestreo pueden ser mencionados que no reúnen los requerimientos de aleatoriedad. Por ejemplo, uno puede declarar que un lote de items es “completamente mezclado” y por lo tanto cualquier porción, parejo el borde superior de la capa, puede dar varios ítems en igual oportunidad de selección. En ausencia de pasos elaborados para mezclar el producto, siguiendo por ensayos cuidadosos para aleatoriedad, tales como asumciones que son riesgosas, como ellos frecuentemente lead para resultados equivocados. X1.5 De nuevo, otra practica común es tomar una muestra sistemática consistiendo de muchos ítems k-th. Igual si el primer ítem es seleccionado al azar, este tipo de muestra, aunque aleatorio, es actualmente una muestra de solamente uno de los k unidades de muestreo posibles que pueden ser formadas con un intervalo de k. Por lo tanto, en ausencia de conocimiento concerniente al orden del material, tal como una muestra que no permite un cálculo valido del error estándar. Además, esto no produce una comparación de las variaciones entre y con un grupo de unidades, información estadística que podría indicar la dirección del cambio hacia un más eficiente plan de muestreo. X1.6 Sin embargo, el uso de 10 aleatorios independientes inicia entre 1 y 10 k, junto con cada 10 k-th unidad de allí en adelante, para formar 10 sub-muestras sistemáticas independientes para permitir un cálculo valido del error estándar, junto con alguna información en las variaciones entre y con grupos de unidades. X1.7 Los siguientes párrafos no significan que no aleatorio y muestreo de juicio son de ningún valor. Una preliminar muestra de juicio, por ejemplo, puede proporcionar información útil para el diseño eficiente de un plan de muestreo probabilistico. De nuevo, si el material siendo inspeccionado es conocido que varia pero en pequeño, una muestra “arrebatada” será provechoso en evaluar el nivel de
la característica concerniente. X1.8 Esto también puede ser notado que el juicio juegue un rol importante en el diseño de un plan de muestreo probabilistica. Por ejemplo, esto puede ser usado para evaluar costos, para estimar
ASTM Designación: D 2487 – 00 Práctica Estándar para Clasificación de Suelos para Propósitos de Ingeniería (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) 1. Alcance 1.1 Esta practica describe un sistema para clasificación mineral y orgánica-mineral de suelos para propósitos de ingeniería basados en determinación de laboratorio de características como tamaño de las partículas, limite liquido e índice plástico y será usado cuando se requiera una clasificación precisa. Nota 1 – El uso de este estandar resultara en una clasificación simple, símbolo de grupo y nombre de grupo excepto cuando un suelo contiene de 5 a 12 % de finos o cuando el ploteo de los valores de limite liquido e índice plástico caen dentro del área rayada de la carta de plasticidad. En estos dos casos, un doble símbolo es usado, por ejemplo GP-GM, CL-CM. Cuando los resultados de los ensayos de laboratorio indican que el suelo es cerrado a otro grupo de clasificación, la condición de frontera puede ser indicada con dos símbolos separados por una plica. El primer símbolo será uno basado en este estandar, por ejemplo, CL/CH, GM/SM, SC/CL. Los símbolos de frontera son particularmente usados cuando el valor del limite liquido de suelos arcillosos es cerrado a 50. estos suelos pueden tener características expansivas y el uso de un símbolo de frontera (CL/CH, CH/CL) alertará al usuario de las clasificaciones asignadas, del potencial expansivo. 1.2 La porción del símbolo de grupo de este sistema esta basado en ensayos de laboratorio efectuados en la porción de una muestra de suelo que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm) (ver Especificación E 11) 1.3 Como un sistema de clasificación, este estandar esta limitada a suelos naturales. 1.4 Este estándar es para aplicación cualitativa solamente. Nota 2 - Los nombres de grupos y símbolos usados en este método de ensayo pueden usarse como un sistema descriptivo aplicado a tales materiales como esquisto, arcilla endurecida, conchas, roca triturada, etc. Ver Apéndice X2. Nota 3 – Cuando información cuantitativa es requerida para diseños detallados de estructuras impor-tantes, este método de ensayo puede ser suplementado con
ensayos de laboratorio u otra información cuantitativa para determinar las características del comportamiento bajo condiciones de campo esperadas 1.5 Este estandar es la versión ASTM del Sistema Unificado de clasificación de Suelos. Las bases para el esquema de clasificación es el Sistema de Clasificación de Aeropuertos desarrollado por A. Casagrande en los años 40. Vino a ser conocido como el Sistema Unificado de Clasificación de Suelos cuando algunas instituciones de gobierno adoptaron una versión modificada del Sistema de Aeropuertos en 1952. 1.6 Este estandar no se propone dar todas las direcciones de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 1.7 Esta practica ofrece un conjunto de instrucciones para ejecutar una o más opera-ciones especificas. Este documento no puede reemplazar la educación o experiencia y puede ser usada en conjunción con juicios profesionales. No todos los aspectos de esta practica pueden ser aplicables en todas las circunstancias. Este estandar ASTM no pretende representar o reemplazar el estandar de cuidados mediante el cual la adecuación de un servicio profesional dado puede ser juzgado, este documento no debe ser aplicado sin consideración de un proyecto de muchos aspectos únicos. La palabra “Estandar” en el titulo de este documento significa solamente que el documen-to ha sido aprobado a través del proceso de consenso ASTM. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 117 Método de Ensayo para Materiales más finos que la Malla de 75 μm (No. 200) en Agregados minerales por Lavado. C 136 Método de Ensayo para Análisis por Malla de Agregado Fino y Grueso. C 702 Practica para Reducir Muestras de Campo de Agregados a Tamaños de Ensayo D 420 Guía para Caracterización del Sitio para Propósitos de Ingeniería, Diseño y Construcción. D 421 Practica para Preparación Seca de Muestras de Suelo para Análisis del Tamaño de Partículas y Determinación de Constantes del Suelo. D 422 Método de Ensayo para Análisis del Tamaño de Partículas del Suelo. D 653 Terminología Relativa al Suelo, Roca y Fluidos Contenidos.
D 1140 Método de Ensayo para Cantidad de Material Más Fino que la Malla No. 200 (75 μm) en Suelos. D 2216 Método de Ensayo para Determinación en el Laboratorio del Contenido de Humedad de Suelos y Rocas. D 2217 Practica para Preparación Húmeda de Muestras de Suelo para Análisis del Tamaño de Partículas y Determinación de Constantes del Suelo. D 2488 Practica para Descripción e Identificación de Suelos (Proced. VisualManual) D 3740 Practica para Requerimientos Mínimos para Instituciones Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en Diseño de Ingeniería y Construcción. D 4083 Practica para Descripción de Suelos Congelados (Procedmto. VisualManual). D 4318 M. de Ensayo para Limite Liquido, Limite Plástico e Índice Plástico de Suelos. D 4427 Clasificación de Muestras de Turba Mediante Ensayos de Laboratorio. E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo 3. Terminología 3.1 Definiciones –Excepto como se lista abajo, todas las definiciones están de acuerdo con Terminología D 653. Nota 4 – Para partículas retenidas en una malla U.S. estándar de 3 pulg. (75 mm), las siguientes definiciones son sugeridas: Guijarros – partículas de roca que pasan una malla de aberturas cuadradas de 12 pulg. (300 mm) y es retenida en una malla U.S. estandar de 3 pulg. (75 mm). Canto Rodado – partículas de roca que no pasan una malla de aberturas cuadradas de 12” (300 mm). 3.1.1 arcillas – suelo que pasa una malla U.S. estandar No. 200 (75 μm) que puede estar hecha para exhibir plasticidad (propiedades similares a la masilla) dentro de un rango de contenido de agua y que exhibe considerable resistencia cuando se seca al aire. Para clasificación, una arcilla es un suelo de grano fino, o la porción de grano fino de un suelo, con un índice de plasticidad igual o mayor que 4, y el ploteo de índice plástico versus limite liquido cae en o arriba de la línea “A”
3.1.2 gravas – partículas de roca que pasan una malla de 3 pulg. (75 mm) y son reteni-das en una malla U.S. estandar No. 4 (4.75 mm) con las siguientes divisiones: Gruesa – pasando la malla 3 pulg. (75 mm) y retenida en la malla de ¾ pulg. (19 mm) Fina – pasando la malla de ¾ pulg. (19 mm) y retenida en la malla No. 4 (4.75 mm). 3.1.3 arcilla orgánica – una arcilla con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, una arcilla orgánica es un suelo que puede ser clasificado como una arcilla, excepto que su valor de limite liquido después de seca do al horno es menor de 75 % de su valor de limite liquido antes de secado al horno. 3.1.4 limo orgánico – un limo con suficiente contenido orgánico para influenciar las propiedades del suelo. Para clasificación, un limo orgánico es un suelo que puede ser clasificado como un limo, excepto que su valor de limite liquido después de secado al horno es menor de 75 % de su valor de limite liquido antes de secarlo al horno. 3.1.5 turba – un suelo compuesto de corteza vegetal en varias etapas de descomposición, usualmente con olor orgánico, un color café oscuro a negro, una consistencia esponjosa y una textura en el rango de fibroso a amorfo. 3.1.6 arena – partículas de roca que pasan una malla No. 4 (4.75 mm) y es retenida en una malla U.S. estandar No. 200 (75 μm) con las siguientes subdivisiones: Gruesa – pasando la malla No. 4 (4.75 mm) y retenida en la malla No. 10 (2.0 mm) Media -- pasando la malla No. 10 (2.0 mm) y retenida en la malla No. 40 (425 μm) Fina -- pasando la malla No. 40 (425 μm) y retenida en la malla No. 200 (75 μm) 3.1.7 limo – suelo pasando la malla U.S. estandar No. 200 (75 μm) que es no plástico o ligeramente plástico y que exhibe poca o ninguna resistencia cuando se seca al aire. Para clasificación, un limo es un suelo de grano fino o la porción de grano fino de un suelo, con un índice de plasticidad menor que 4 o si el ploteo de índice de plasticidad versus limite liquido cae debajo de la línea “A”. 3.2 Definición de Términos Específicos de este Estándar: 3.2.1 coeficiente de curvatura, Cc – la relación (D30)2/ (D10 x D60), donde D60, D30, y D10 son los tamaños de partículas correspondientes a 60, 30 y 10 % de finos en la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, respectivamente. 3.2.2 coeficiente de uniformidad, Cu – la relación D60/D10, donde D60 y D10 son los diámetros de las partículas correspondientes a 60 y 10 % de finos en la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, respectivamente.
4. Resumen 4.1 Como se ilustra en la Tabla 1, este sistema de clasificación identifica tres divisiones mayores de suelos: suelos de grano grueso, suelos de grano fino y suelos altamente orgánicos. Estas tres divisiones se subdividen en un total 15 grupos de suelos básicos. 4.2 Basado en resultados de observación visual y ensayos de laboratorio prescritos, un suelo es catalogado de acuerdo al grupo de suelo básico, asignando un símbolo(s) de grupo, nombre y clasificado. Las cartas de flujo, Fig. 1 para suelos de grano fino, pueden ser usadas para asignar el símbolo(s) y nombre de grupo apropiado. Tabla 1 Carta de Clasificación de Suelos Criterios para asignar símbolos de grupo y nombres de Clasificación de Suelos grupo usando Ensayos de Laboratorio Símbolo Nombre grupo grupo Cu ≥ 4 Suelos de Gravas Gravas GW Grava bien grano limpias graduada 1 ≤ Cc ≤ 3 grueso Cu <> Mas del Más 50% Menos del GP Grava mal 50% fracci ón 5% de finos graduada 1> Cc > 3 retenido en gruesa reteMalla No. nido en 200 Malla No. 4 Gravas con Finos GM Grava finos clasific. limosa como ML o MH Mas del 12% Finos GC Grava de finos clasific. arcillosa Como CL o CH Cu ≥ 6 Arenas Arenas SW Arena bien limpias graduada 1 ≤ Cc ≤ 3 Cu <> 50% o más Menos del SP Arena mal de gruesos 5% de finos graduada 1 <> Fracción Arenas con Finos SM Arena pasa la finos clasific. limosa malla No. 4 como ML o MH Mas del 12% Finos SC Arena de finos clasific. arcillosa Como CL o CH
Suelos de grano fino
Limos y arcillas
50% o más pasa Malla No.
Limite liquido menor de 50
200
Inorgánicos
Orgánico
Limos y arcillas
Inorgánicos
LL 50 o más Orgánico
Suelos altamen te orgánicos
Matriz primaria
Orgánica, color
IP > 7 en o sobre línea “A” IP <>
CL
Arcilla lean
ML
Limo arenoso
LL secado al horno <> LL no secado IP ploteado en o sobre línea A IP ploteado bajo línea “A” LL secado al horno <> LL no secado Negro, olor orgánico
OL
Arcilla orgánica Limo orgánico Arcilla fat
CH MH
Limo elástico
OH
Arcilla orgánica Limo orgánico Turba
PT
Cu = D60 /D10 Cc = (D30)2 / D10 x D60 rena, adicione “con arena” al nombre del grupo.
Arenas y gravas con 5 a 12 % de finos requieren doble símbolo. Si los finos son orgánicos, adicione “con finos orgánicos” al nombre del grupo. Si el suelo contiene 15 a 29 ¿ pasando No.200, adicione “con arena” o “con grava” Si el suelo contiene ≥30¿ pasando No.200 predominantemente arenoso o gravoso, adicione al nombre. 4.2 Basado en los resultados de la observación visual y ensayos de laboratorio pres-critos, un suelo es catalogado de acuerdo a los grupos de suelo básico, asignando un símbolo(s) y nombre de grupo, y por medio de eso clasificado. Las siguientes cartas, Fig. 1 para suelos de grano fino, y Fig. 3 para suelos de grano grueso, pueden ser usadas para asignar el símbolo(s) y nombre de grupo apropiado. 5. Significado y Uso
5.1 Este estandar clasifica los suelos de algún lugar geográfico dentro de categorías que representan el resultado de ensayos de laboratorio prescritos para determinar las características de tamaño de las partículas, el limite liquido y el índice plástico. 5.2 La asignación del nombre de un grupo y símbolo(s) con la información descriptiva requerida en la Practica D 2488 puede ser usada para describir un suelo para ayudar en la evaluación de sus propiedades significativas para uso en ingeniería. 5.3 Varios grupos de este sistema de clasificación han sido divisados para correlación en una ruta general con el comportamiento de ingeniería de suelos. Este estandar proporciona un primer paso en cualquier investigación de campo o de laboratorio para propósitos de ingeniería geotécnica. 5.4 Este estandar también puede ser usado como una ayuda en el adiestramiento de personal en el uso de la Practica D 2488. 5.5 Este estandar puede ser usado en combinación de la Practica D 4083 cuando se trabaje con suelos congelados. Nota 5 – Sin resistir las declaraciones sobre precisión y tendencia contenidas en este estandar: la precisión de este método de ensayo es dependiente de la competencia del personal ejecutándolo y la conveniencia del equipo y facilidades usadas. Las agencias que reúnen el criterio de la Practica D 3740 son generalmente considerados capaces de competencia y ensayos objetivos. Los usuarios de este método de ensayo están precavidos de la confianza con la Practica D 3740 no hace por si misma garantizar ensayos confiables. Los ensayos confiables dependen de varios factores; la Practica D 3740 proporciona un medio para evaluar algunos de estos factores. 6. Aparatos 6.1 En adición a los aparatos que pueden ser requeridos para obtener y preparar las muestras y conducir el ensayo de laboratorio prescrito, una carta de plasticidad, similar a la Fig. 4 y una curva de distribución de tamaños de partículas acumulativa, similar a la Fig. 5, son requeridas. Nota 6 – La línea “U” mostrada en la Fig. 4 ha sido empíricamente determinada para ser un “limite superior” aproximado para suelos naturales. Este es un buen chequeo contra datos erróneos, y cualquier resultado de ensayo que se plotee por arriba o a la izquierda de esta debe ser verificada. 7. Muestreo 7.1 Las muestras serán obtenidas e identificadas de acuerdo con uno o varios métodos recomendados en la Guía D 420 o por otro procedimiento aceptado. 7.2 Para identificación precisa, la cantidad mínima de muestra de ensayo requerida por este método de ensayo dependerá en cuales ensayos de laboratorio necesitan
ser ejecutados. Donde solamente el análisis de tamaño de partículas de la muestra es necesaria, especimenes teniendo los siguientes pesos secos mínimos son requeridos: Tamaño Máximo de la Partícula Tamaño Mínimo del Espécimen (Abertura de malla) (Peso seco) 4.75 mm (No. 4) 100 g (0.25 lb) 9.5 mm (3/8 pulg) 200 g (0.5 lb) 19.0 mm (3/4 pulg) 1.0 kg (2.2 lb) 38.1 mm (1 ½ pulg) 8.0 kg (18 lb) 75.0 mm (3 pulg) 60.0 kg (132 lb) Donde sea posible, las muestras de campo tendrán pesos de dos a cuatro veces mayores que los mostrados. 7.3 Cuando los ensayos de limite liquido y plástico también puedan ser ejecutados, material adicional será requerido, suficiente para proporcionar 150 g a 200 g de suelo más fino que la malla No. 40 (425 μm). 7.4 Si la muestra de campo o espécimen de ensayo es más pequeña que la cantidad mínima recomendada, el reporte incluirá un apropiado comentario. 8. Clasificación de Turbas 8.1 Una muestra compuesta primariamente de corteza vegetal en varias etapas de descomposición y que tienen una fibra de textura amorfa, un color café oscuro a negro y un olor orgánico debe ser designado como un suelo altamente orgánico y será clasificado como turba, PT, y no esta sujeto a los procedimientos de clasificación descritos aquí. 8.2 Si se desea, la clasificación de tipos de turba pueden ser ejecutadas de acuerdo con la Clasificación D 4427. 9. Preparación para Clasificación 9.1 Antes que el suelo pueda ser clasificado de acuerdo a este estandar, generalmen te la distribución de tamaños de partículas del material menor de 3 pulg. (75 mm) y las características de plasticidad del material menor que la malla No. 40 (425 μm) puede ser determinado. Ver 9.8 para los requerimientos específicos del ensayo. 9.2 La preparación del espécimen(es) de suelo y el ensayo para distribución de tamaños de partículas, limite liquido e índice plástico estarán de acuerdo con
procedimientos estandar aceptados. Dos procedimientos para preparación de los especimenes de suelo para ensayo con propósitos de clasificación de suelos son dados en los Apéndices X3 y X4. El Apéndice X3 describe el método de preparación húmeda y es el método preferido para suelos cohesivos que nunca han sido secados y para suelos orgánicos. 9.3 Cuando reporten clasificaciones de suelo determinados por este estandar, la preparación y el procedimiento de ensayo usado será reportado o referenciado. 9.4 Aunque el procedimiento de ensayo usado en la determinación de la distribución de tamaños de partículas y otras consideraciones pueden requerir un análisis de hidrometría del material, un análisis de hidrometría no es necesario para clasificación. 9.5 El porcentaje (por peso seco) de algún material pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) puede ser determinado y reportado como información auxiliar. 9.6 El tamaño máximo de la partícula será determinado (medido o estimado) y reportado como información auxiliar. 9.7 Cuando la distribución del tamaño de las partículas acumulado es requerida, un conjunto de mallas será usado el cual incluye los siguientes tamaños (con el tamaño mayor conmensurable con el tamaño máximo de la partícula) con otros tamaños de mallas como se necesiten o requieran para definir la distribución de tamaños de partículas: 3 pulg. (75 mm) ¾ pulg. (19.0 mm) No. 4 (4.75 mm) No. 10 (2.00 mm) No. 40 (425 μm) No. 200 (75 μm) 9.8 Los ensayos requeridos para ser ejecutados en la preparación para clasificación son los siguientes: 9.8.1 Para suelos estimados a contener menos de 5 % de finos, se requiere un ploteo de la curva de distribución de tamaños de las partículas acumulado de la fracción más gruesa que la malla No.200 (75 μm). Un ploteo semi-log de porcentaje pasando versus tamaño de partícula o tamaño de malla(numero de malla), es ploteada como se muestra en la Fig. 5
9.8.2 Para suelos estimados a contener 5 a 15 % de finos, una curva de distribución de tamaños de partículas acumulada, como se describe en 9.8.1 es requerida, y el limite liquido e índice plástico son requeridos. 9.8.2.1 Si material suficiente no esta disponible para determinar el limite liquido e índi-ce plástico, los finos pueden ser estimados para ser ambos limosos o arcillosos usan-do los procedimientos descritos en la Práctica D 2488 y así anotados en el reporte. 9.8.3 Para suelos estimados a contener 15 % o más de finos, una determinación del porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava es requerido y el limite liquido e índice plástico son requeridos. Para suelos estimados a contener 90 % de finos o más, el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava puede ser estimado usando el procedimiento descrito en la Práctica D 2488 y así anotarlo en el reporte. 10. Procedimiento de Clasificación Preliminar 10.1 Clasifique el suelo como de grano fino sí 50 % o más por peso seco del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm) y siguiendo la Sección 3.1.2. 10.2 Clasifique el suelo como de grano grueso si más del 50 % por peso seco del espécimen de ensayo es retenido en malla No. 200 (75 μm) y siguiendo la Sección 12. 11. Procedimiento para Clasificación de Suelos de Grano Fino (50 ¿ o más por peso seco pasando la malla No. 200 (75 μm) 11.1 El suelo es una arcilla inorgánica si la posición ploteada del índice de plasticidad versus limite liquido, Fig.4, cae en o arriba de la línea “A” el índice de plasticidad es mayor que 4, y la presencia de materia orgánica no influencia el limite liquido como se determina en 11.3.2. Nota 7 – El limite liquido y el limite plástico son determinados con el material que pasa la malla No. 40 (425 μm). 11.1.1 Clasifique el suelo como arcilla magra, CL, si el limite liquido es menor de 50. Ver área identificada como CL en la Fig. 4. 11.1.2 Clasifique el suelo como arcilla gruesa, CH, si el limite liquido es 50 o mayor. Ver área identificada como CH en la Fig. 4. Nota 8 – En casos donde el limite liquido exceda 60, la carta de plasticidad puede ser expandida para mantener la misma escala en ambos ejes y extender la línea “A” a la pendiente indicada. 11.1.3 Clasifique el suelo como arcilla limosa, CL-ML, si la posición ploteada del índice de plasticidad versus limite liquido cae en o arriba de la línea “A” y el índice
de plasticidad esta en el rango de 4 a 7. Ver área identificada como CL-ML en la Fig. 4. 11.2 El suelo es un limo inorgánico si la posición ploteada del índice de plasticidad versus limite liquido, Fig. 4, cae debajo de la línea “A” o el índice de plasticidad es menor que 4, y la presencia de materia orgánica no influencia el limite liquido como se determina en 11.3.2. 11.2.1 Clasifique el suelo como un limo, ML, si el limite liquido es menor de 50. Ver área identificada como ML en Fig.4. 11.2.2 Clasifique el suelo como un limo elástico, MH, si el limite liquido es 50 o mayor. Ver área identificada como MH en la Fig. 4. 11.3 El suelo es una arcilla o limo orgánico si materia orgánica este presente en cantidad suficiente para influenciar el limite liquido como se determina en 11.3.2. 11.3.1 Si el suelo tiene un color oscuro y un olor orgánico cuando húmedo y seco, un segundo ensayo de limite liquido será efectuado en un espécimen de ensayo el cual ha sido secado al horno a 110 ± 5o C para un peso constante, típicamente toda la noche. 11.3.2 El suelo es un limo orgánico o arcilla orgánica si el limite liquido después de secado al horno es menor del 75 % del limite liquido del espécimen original determi-nado antes de secarlo al horno (ver Procedimiento B o Practica D 2217). 11.3.3 Clasifique el suelo como un limo orgánico o arcilla orgánica, OL, si el limite liquido (sin secarlo al horno) es menor de 50%. Clasifique el suelo como un limo orgánico, OL, si el índice de plasticidad es menor de 4, o la posición ploteada del índice plástico versus limite liquido cae debajo de la línea “A”. Clasifique el suelo como una arcilla orgánica, OL, si el índice plástico es 4 o mayor y la posición ploteada de índice plástico versus limite liquido cae en o arriba de la línea “A”, Ver área identificada como OL (o CL-ML) en la Fig. 4. 11.3.4 Clasifique el suelo como una arcilla orgánica o limo orgánico, OH, si el limite liquido (sin secarlo al horno) es 50 o mayor. Clasifique el suelo como un limo orgánico, OH, si la posición de ploteo del índice plástico versus limite liquido cae debajo de la línea “A”. Clasifique el suelo como una arcilla orgánica, OH, si la posición de ploteo del índice plástico versus limite liquido cae en o por encima de la línea “A”. Ver área identificada como OH en la Fig. 4. 11.4 Si menos del 30 % pero 15 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm), las palabras “con arena “ o “con grava” (el que sea predominante) será adicionada al nombre del grupo. Por ejemplo, arcilla pobre con arena, CL; limo con grava, ML. Si el porcentaje de arena es igual al de grava, use “con arena.” 11.5 Si 30 % o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm), las palabras “arenoso” o “gravoso” serán adicionadas al nombre del grupo.
Adicione la palabra “arenosa” si 30 ¿ o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm) y la porción de grano grueso es predominantemente arena. Adicione la palabra “gravosa” si 30 ¿ o más del espécimen de ensayo es retenido en la malla No. 200 (75 μm) y la porción de grano grueso es predominantemente grava. Por ejemplo, arcilla pobre arenosa, CL; arcilla gruesa gravosa, CH; limo arenoso, ML. Si el porcentaje de arena es igual al de grava, use “arenosa”. 12. Procedimiento para Clasificación de Suelos de Grano Grueso [Más del 50 ¿ retenido en la malla No. 200 (75 μm)] 12.1 Clasifique el suelo como grava si mas del 50 % de la fracción gruesa [malla No. 200 (75 μm)] es retenida en la malla No. 4 (4.75 mm). 12.2 Clasifique el suelo como arena si 50 % o mas de la fracción gruesa [malla No. 200 (75 μm)] pasa la malla No. 4 (4.75 mm). 12.3 Si 12 ¿ o menos del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), plotee la distribución de tamaños de partículas acumulada, Fig. 5 y calcule el coeficiente de uniformidad, Cu, y el coeficiente de curvatura, Cc, como se da en las ecuaciones 1 y 2. Cu = D60 / D10 (1) Cc = (D30)2 / (D10 x D60) (2) Donde: D10, D30, y D60 = el tamaño de la partícula, diámetro correspondiente a 10, 30, y 60 %, respectivamente, pasando en la curva de distribución de tamaños de las partículas acumulada, Fig. 5. Nota 9 – Esto puede ser necesario para extrapolar la curva y obtener e diámetro D10. 12.3.1 Si menos del 5 ¿ del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), clasifique el suelo como una grava bien graduada, GW, o arena bien graduada, SW, si el Cu es mayor o igual a 4 para gravas o mayor que 6 para arenas, y Cc es al menos 1.0 pero no mas que 3.0. 12.3.2 Si menos del 5 ¿ del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm) clasifique el suelo como una grava mal graduada, GP, o arena mal graduada, SP, si en ambos el criterio del Cu o el Cc para suelos bien graduados no es satisfecho. 12.4 Si mas del 12 ¿ del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), el suelo será considerado un suelo de grano grueso con finos. Los finos son determinados para ser ambos, arcillosos o limosos basados en el ploteo del índice
de plasticidad versus limite liquido en la Fig. 4 (Ver 9.8.2.1 si hay insuficiente material disponible para ensayo) (ver Nota 7). 12.4.1 Clasifique el suelo como una grava arcillosa, GC, o arena arcillosa, SC, si los finos son arcillosos, esto es, la posición de ploteo del índice de plasticidad versus limite liquido, Fig. 4, cae en o arriba de la línea “A” y el índice de plasticidad es mayor que 7. 12.4.2 Clasifique el suelo como una grava limosa, GM, o arena limosa, SM, si los finos son limosos, esto es, la posición ploteada del índice plástico versus limite liquido, cae por abajo de la línea “A” o el índice de plasticidad es menor de 4. 12.4.3 Si los finos ploteados como una arcilla limosa, CL-ML, clasifique el suelo como una grava arcillosa limosa, GC-GM, si esto es una grava o una arena arcillosa limosa, SC-SM, si es una arena. 12.5 Si 5 a 12 % del espécimen de ensayo pasa la malla No. 200 (75 μm), de al suelo una clasificación dual usando dos símbolos de grupo. 12.5.1 El primer símbolo de grupo será el correspondiente a una grava o arena que tiene menos del 5 % de finos (GW, GP, SW, SP), y el segundo símbolo será el correspondiente a una grava o arena teniendo más del 12 % de finos (GC, GM, SC, SM). 12.5.2 El nombre del grupo corresponderá al primer símbolo de grupo además “con arcilla” o “con limo” para indicar la plasticidad característica de los finos. Por ejemplo, grava bien graduada con arcilla, GW-GC; Arena mal graduada con limo, SP-SM (ver 9.8.2.1 si el material disponible es insuficiente para ensayo). Nota 10 – Si el fino es ploteado como una arcilla limosa, CL-ML, el segundo símbolo de grupo será cualquiera GC o SC. Por ejemplo, una arena mal graduada con 10 % de finos, un limite liquido de 20, y un índice plástico de 6 puede ser clasificado como una arena mal graduada con arcilla limosa, SP-SC. 12.6 Si el espécimen es predominantemente arena o grava pero contiene 15 % o más de otro constituyente de grano grueso, las palabras “con grava” o “con arena” serán adicionadas al nombre del grupo. Por ejemplo, grava mal graduada con arena, arena arcillosa con grava. 12.7 Si la muestra de campo contiene guijarro o boleos o ambos, las palabras “con guijarros” o “con guijarros y boleos” serán adicionados al nombre del grupo. Por ejemplo, grava limosa con guijarros, GM. 13. Reporte 13.1 El reporte debe incluir el nombre del grupo, símbolo del grupo, y los resultados de los ensayos de laboratorio. La distribución de los tamaños de las partículas será dada en términos de porcentaje de grava, arena y finos. El ploteo de la curva de distribución de tamaños de partículas acumulada será reportada si es usada en la clasificación del suelo. Reporte la información descriptiva apropiada de
acuerdo a los procedimientos de la Practica D 2488. Un nombre local o comercial o interpretación geológica para el material puede ser adicionado al final de la información descriptiva si se identifica como tal. El procedimiento de ensayo usado deberá ser referenciado. Nota 11 – Ejemplo: Grava arcillosa con arenas y guijarros (GC) – 46 % de grava fina a gruesa, dura, subredondeada; 30 % de arena fina a gruesa, dura, subredondeada; 24 % de finos arcillosos, LL = 38, IP = 19; débil reacción con HCl; muestra de campo original conteniendo 4 % dura, guijarros subredonde-ados; dimensión máxima 150 mm. Condiciones en el lugar – firme, homogéneo, seco, café. Interpretación Geológica – abanico aluvial. Nota 12 – Otros ejemplos de descripción de suelos son dados en el Apéndice X1. 14. Precisión y Tendencia 14.1 El criterio para aceptabilidad depende de la precisión y tendencia de los Métodos de Ensayo D 422, D 1140 y D 4318. 15. Palabras Clave 15.1 Limites de Atterberg; clasificación; arcilla; graduación; grava; clasificación de laboratorio; suelos orgánicos; arena; limo; clasificación de suelos; ensayos de suelo. APENDICES X1. EJEMPLO DE DESCRIPCIONES USANDO CLASIFICACIÓN DE SUELOS X1.1 Los siguientes ejemplos muestran como la información requerida en 13.1 puede ser reportada. La información descriptiva apropiada de la práctica D 2488 es incluida para propósitos ilustrativos. Los términos descriptivos adicionales que pueden acompa-ñar la clasificación de suelos serán basados en el uso pretendido de la clasificación y las circunstancias individuales. X1.1.1 Gravas Bien Graduadas con Arena (GW) – 73 % de grava fina a gruesa, dura, subangular; 23 % de arena fina a gruesa, dura, subangular; 4 % de finos; Cc = 2.7, Cu = 12.4. X1.1.2 Arena Limosa con Grava (SM) – 61 % predominantemente arena fina; 23 % finos limosos, LL = 33, IP = 6; 16 % de grava fina, dura, subredondeada; no reacciona con HCl; (muestras de campo más pequeñas que las recomendadas). Condiciones en el lugar – Firme, estratificada y conteniendo lentes de limo de 1 a 2 pulg. de espesor, húmedo, café a gris; densidad en el lugar = 106 lb/pie3 y humedad en el lugar = 9 %.
X1.1.3 Arcilla Orgánica (OL) – 100 % de finos, LL (sin secar)= 32, LL (secado al horno) = 21, IP (sin secar) = 10; húmeda, café oscuro, olor orgánico, débil reacción con HCl. X1.1.4 Arena Limosa con Finos Orgánicos (SM) – 74 % de arena fina a gruesa, dura, subangular rojiza; 26 % de finos orgánicos y limosos café oscuro, LL (sin secar)= 37, LL (secado al horno) = 26, IP (sin secar)= 6, húmedo, débil reacción con HCl. X1.1.5 Grava Mal Graduada con Limo, Arena, Guijarros y bloques (GP-GM)—78 % de grava fina a gruesa, dura, subredondeada a subangular; 16 % de arena fina a gruesa, dura, subredonda a subangular; 6 % de finos limosos (estimado); húmedo, café, no reacciona con HCl; la muestra de campo original tiene 7% de duros, guijarros subre-dondos y 2 % de boleos duros, subredondos con una dimensión máxima de 18 pulg. X2. USO DE LA CLASIFICACION DE SUELOS COMO UN SISTEMA DESCRIPTIVO PARA SHALE, CLAYSTONE, CONCHAS, ESCORIA, ROCA TRITURADA, ETC. X2.1 Los nombres de grupos y símbolos usados en este estándar pueden ser usados como un sistema descriptivo aplicado a materiales que existen en el lugar como esquisto o pizarra, claystone, sandstone, siltstone, mudstone, etc., pero convertir a suelo después de un proceso de campo o de laboratorio (triturado, aflojado, etc.). X2.2 materiales tales como conchas, roca triturada, escoria, etc., pueden ser identificadas como tales. Sin embargo, los procedimientos usados en este estándar para describir el tamaño de las partículas y las características de plasticidad pueden ser usadas en la descripción del material. Si se desea, una clasificación de acuerdo a este estándar puede ser asignada para ayudar en describir el material. X2.3 Si una clasificación es usada, el símbolo(s) del grupo y el nombre del grupo serán colocados entre comillas o notas con algún tipo de símbolo distintivo. Ver ejemplos. X2.4 Ejemplos de clasificaciones de suelos serán incorporadas en una descripción del sistema para materiales de suelos que no ocurren naturalmente como los siguientes: X2.4.1 Shale Chunks – Retrieved como 2 a 4 pulg, las piezas de esquisto o pizarra desde el agujero barrenado mecánico, seco, café, no reacciona con HCl. Después del proceso de laboratorio para aflojamiento en agua por 24 h, material clasificado como Arcilla magra arenosa (CL) – 61 % de finos arcillosos, LL = 37, IP = 16; 33 % de arena de media a fina; 6 % de grava, tamaño de las piezas de esquisto o pizarra. X2.4.2 Arenisca Triturada – Producto de una operación de triturado comercial; “Arena Mal Graduada con Limo (SP-SM) – 91 % de arena media a fina; 9 % de finos limosos (estimado); seco, café-rojizo, reacción fuerte con HCl.
X2.4.3 Conchas quebradas – 62 % tamaño de grava, conchas quebradas; 31 % de arena y tamaños de arena de las piezas de concha; 7 % de finos; puede ser clasificado como “Grava Mal Graduada con Arena (GP).” X2.4.4 Roca Triturada – Grava procesada y guijarros de foso No. 7; “Gravas Mal Graduadas (GP)” – 89 % grava fina, dura, angular; 11 % de arena gruesa, dura, angular, seca, tan; no reacciona con HCl; Cc = 2.4, Cu = 0.9 X3. PREPARACION Y ENSAYO PARA PROPOSITOS DE CLASIFICACION POR EL METODO HUMEDO. X3.1 Este apéndice describe los pasos en la preparación de una muestra de suelo para ensayo con propósitos de clasificación usando un procedimiento de preparación húmeda. X3.2 Las muestras preparadas de acuerdo con este procedimiento pueden contener tanta agua natural como sea posible y todo esfuerzo será hecho durante la obtención, preparación y transporte de las muestras para mantener la humedad natural. X3.3 Los procedimientos a ser seguidos en este estándar asume que las muestras de campo contienen finos, arena, grava, y partículas mayores de 3 pulg. (75 mm) y la distribución de tamaños de partículas acumulado mas los valores de limite liquido y limite plástico son requeridos (ver 9.8). Algunos de los siguientes pasos pueden ser omitidos cuando no sean aplicables al suelo siendo ensayado. X3.4 Si el suelo contiene partículas mayores que la malla No. 200 (75 m) que se pue-den degradar durante el tamizado seco, use un procedimiento de ensayo para determi-nar las características del tamaño de las partículas que prevengan esta degradación. X3.5 Ya que este sistema de clasificación esta limitado a la porción de la muestra pasando la malla de 3 pulg. (75 mm), el material mayor de 3 pulg. (75 mm) será removido previo a la determinación de las características del tamaño de las partículas y del limite liquido e índice plástico. X3.6 La porción de la muestra de campo más fina que la malla de 3 pulg. (75 mm) será obtenida como sigue: X3.6.1 Separe la muestra de campo en dos fracciones, en una malla de 3 pulg. (75 mm), siendo cuidadoso para mantener el contenido de agua natural en la fracción menor de 3 pulg. (75 mm). Algunas partículas adheridas a las partículas mayores de 3 pulg. (75 mm), serán removidas con brocha o cepillo y colocadas en la fracción que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm). X3.6.2 Determine el peso secado al aire o secado al horno de la fracción retenida en la malla de 3 pulg. (75 mm). Determine el peso total (húmedo) de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm).
X3.6.3 Mezcle completamente la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm). Determine el contenido de agua, de acuerdo con el Método de Ensayo D 2216, de un espécimen representativo con un peso seco mínimo como es requerido en 7.2. Guarde el espécimen con contenido de humedad para determinación del análisis del tamaño de partículas de acuerdo con X3.8. X3.6.4 Calcule el peso seco de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) basado en el contenido de agua y peso(húmedo) total. Calcule el peso seco total de la muestra y calcule el porcentaje de material retenido en la malla de 3 pulg. (75 mm). X3.7 Determine el limite liquido e índice plástico como sigue: X3.7.1 Si el suelo se desagrega de buena gana, mezcle en una superficie limpia y dura y seleccione una muestra representativa por cuarteo de acuerdo con la Práctica C 702. X3.7.1.1 Si el suelo contiene partículas de grano grueso revestidas con y adheridos por material arcilloso duro, tenga mucho cuidado en obtener una porción representativa de la fracción que pasa la malla No. 40 (425 m). Típicamente, una porción más grande que la normal tiene que ser seleccionada, como los pesos mínimos requeridos en 7.2. X3.7.1.2 Para obtener un espécimen representativo de un suelo básicamente cohesivo esto puede ser ventajoso, pasar el suelo a través de la malla de ¾ pulg. (19 mm) u otro tamaño conveniente, así el material puede ser mas fácilmente mezclado y entonces cuarteado o partido para obtener el espécimen representativo. X3.7.2 Procese el espécimen representativo de acuerdo con el Procedimiento B de la Práctica D 2217. X3.7.3 Ejecute el ensayo de limite liquido de acuerdo con el Método de Ensayo D 4318 excepto que el suelo no será secado al aire previo al ensayo. X3.7.4 Ejecute el ensayo de limite plástico de acuerdo con Método de Ensayo D 4318, excepto que el suelo no será secado al aire antes del ensayo y calcule índice plástico. X3.8 Determine la Distribución de Tamaños de Partículas como sigue: X3.8.1 Si el contenido de agua de la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm) fue requerida (X3.6.3), use el espécimen de contenido de agua para determinar la distribu-ción de tamaños de partículas. De otra manera, seleccione un espécimen representati-vo de acuerdo con la Práctica C 702 con un mínimo peso seco como requerido en 7.2 X3.8.2 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada incluyendo un análisis por hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de
partículas de acuerdo con el Método de Ensayo D 422. Ver 9.7 para el juego de mallas requerido. X3.8.3 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada sin un análisis de hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método C 136. Ver Sección 9.7 para el juego de mallas requerido. El espécimen puede ser remojado hasta que todos las agregaciones arcillosas se hayan ablandado y entonces lavadas de acuerdo con el Método de Ensayo C 117 previo a efectuar la distribución de tamaños de partículas. X3.8.4 Si la distribución de tamaños de partículas no es requerida, determine el porcentaje de finos, porcentaje de arena, y porcentaje de grava en el espécimen de acuerdo con el método de ensayo C 117, asegurando empapar el espécimen bastante tiempo para ablandar todas las agregaciones arcillosas, seguido por el Método de Ensayo C 136 usando una nido de mallas las cuales incluye una malla No. 4 (4.75 mm) y una malla No. 200 (75 m. X3.8.5 Calcule el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava en la fracción menor de 3 pulg. (75 mm) para propósitos de clasificación. X4. METODO DE PREPARACIÓN DE SUELOS SECADO AL AIRE PARA ENSAYOS CON PROPOSITOS DE CLASIFICACIÓN X4.1 Este apéndice describe los pasos en la preparación de una muestra de suelo para ensayo con propósitos de clasificación de suelos cuando el suelo se seca al aire antes del ensayo es especificado o deseado o cuando el contenido de humedad natu-rales es cercano de un estado seco al aire. X4.2 Si el suelo contiene materia orgánica o coloides minerales que son irreversible-mente afectados por el aire de secado, el método de preparación húmeda como se describe en el Apéndice X3 debe ser usado. X4.3 Ya que este sistema de clasificación es limitado a la porción de la muestra pasan-do la malla de 3 pulg. (75 mm), el material retenido será removido previo a la deter-minación de las características tamaño de partículas, limite liquido e índice plástico. X4.4 La porción de la muestra de campo más fina que la malla de 3 pulg. (75 mm) será obtenida como sigue: X4.4.1 Seque al aire y pese la muestra de campo. X4.4.2 Separe la muestra de campo en dos fracciones en la malla de 3 pulg. (75 mm). X4.4.3 Pese las dos fracciones y calcule el porcentaje del material que pasa la malla de 3 pulg. (75 mm) en la muestra de campo.
X4.5 Determine la distribución del tamaño de las partículas y el limite liquido e índice plástico como sigue (ver 9.8 para cuando estos ensayos son requeridos). X4.5.1 Mezcle completamente la fracción pasando la malla de 3 pulg. (75 mm). X4.5.2 Si la distribución de tamaños de partículas acumulado incluyendo un análisis de hidrómetro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuer-do con el Método de Ensayo D 422. Ver 9.7 para el juego de mallas que es requerido. X4.5.3 Si la distribución de tamaños de partículas acumulado sin un análisis de hidró-metro es requerida, determine la distribución de tamaños de partículas de acuerdo con el Método de Ensayo D 1140 seguido del Método C 136. Ver 9.7 para el juego de mallas que es requerido. X4.5.4 Si la distribución de tamaños de partículas acumulada no es requerida, determi-ne el porcentaje de finos, porcentaje de arena y porcentaje de grava en el espécimen de acuerdo con el Método de Ensayo D 1140 seguido por el Método C 136 usando un nido de mallas el cual incluye una malla No. 4(4.75 mm) y una No. 200(75 m). X4.5.5 Si se requiere, determine el limite liquido y el índice plástico del espécimen de ensayo de acuerdo con el método de Ensayo D 4318. X5. SIMBOLOS PARA CLASIFICACIÓN DE SUELOS ABREVIADA X5.1 En algunos casos, por falta de espacio, un sistema abreviado puede ser útil para indicar la clasificación del suelo, símbolo y nombre. Ejemplos de tales casos pueden ser diarios de gráficas, base de datos, tablas, etc. X5.2 Este sistema abreviado no es un sustituto para el nombre completo e información descriptiva pero puede ser usado en presentaciones suplementarias, cuando la des-cripción completa es referenciada. X5.3 El sistema abreviado puede consistir de símbolo de clasificación del suelo basado en este estándar con apropiada letra pequeña, prefijos y sufijos como: Prefijo Sufijos s = arena s = con arena g = grava g = con grava c = guijarros b = canto rodado X5.4 El símbolo de clasificación del suelo es incluido en paréntesis. Algunos ejemplos pueden ser:
Símbolo de grupo y nombre completo Abreviado CL, Arcilla arenosa s(CL) SP-Sm, Arena mal graduada con limo y grava (SP-SM)g GP, Grava mal graduada con arena, guijarros, canto rodado (GP)scb ML, Limo gravoso con arena y guijarros g(ML)sc ASTM Designación: D 6103 – 97 Método de Ensayo Estándar para Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 1 Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre el procedimiento para la determinación de la consistencia de flujo en material de resistencia baja controlada (MRBC) fresco. Este método de ensayo aplica al MRBC fluido con un tamaño máximo de partículas de 19.0 mm (3/4 pulg.) o menos, o para la fracción de MRBC que pasa la malla de 19.0 mm (3/4 pulg.). 1.2 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar. Las equivalencias en libras-pulgadas son dadas solamente para información. 1.3 MRBC es también conocido como relleno fluido, relleno de densidad controlada, lechada de suelo-cemento, grout de suelo-cemento, relleno sin contracciones, K-Kreto y otros nombres similares. 1.4 Este estándar no pretende dar dirección a todo lo relativo a seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 143 Método de Ensayo para Revenimiento del concreto de cemento Hidráulico C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco. D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 3740 Práctica de Requisitos Mínimos para Empresas Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en el Diseño de Ingeniería y Construcción D 4832 Método de Ensayo para Preparación y Ensayo de Cilindros con Material de Resistencia Baja Controlada (MBRC) D 5971 Práctica para Muestreo en una Mezcla Fresca de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6023 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6024 Método de Ensayo para Caída de Bola en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) para Determinar Convenientemente la Aplicación de Carga. 3. Terminología
3.1 Definiciones: Excepto como se observa en 3.2, todas las definiciones están en concordancia con Terminología D 653. 3.2 Definición de Términos Específicos a este Estándar: 3.2.1 material de resistencia baja controlada (MRBC), n—una mezcla de suelo o agregados, material cementante, ceniza volante, agua y algunas veces aditivos químicos, que endurecen en un material con una resistencia mayor que la del suelo, pero menos de 8400 Kpa (1200 psi). Usado como un reemplazo para rellenos compactados, MRBC puede ser colocado como una lechada, un mortero, o un material compactado y típicamente su resistencia oscila entre 350 a 700 Kpa (50 a 100 psi) para muchas aplicaciones. 3.2.2 consistencia de flujo, n— una medida de la extensión de un predeterminado volumen de MRBC lograda mediante la remoción del cilindro de flujo dentro de un tiempo especificado. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Un cilindro abierto en los extremos es colocado en una superficie plana, nivelada y llenado con MRBC fresco. El cilindro es enrasado rápidamente así que el MRBC fluirá formando un círculo. El diámetro promedio del círculo es determinado y comparado con el criterio establecido. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo esta destinado a proporcionar al usuario con un procedimiento para determinar la fluidez de las mezclas MRBC para usarlo como relleno o relleno estructural. 5.2 Este método de ensayo es considerado aplicable a MRBC fresco, conteniendo solamente arena como el agregado o teniendo agregado grueso menor de 19.0 mm (3/4 pulg.). Si el agregado grueso es más grande de 19.0 mm (3/4 pulg.), el método de ensayo es aplicable cuando es hecho en la fracción de MRBC pasando una malla de 19.0 mm (3/4 pulg.), con el agregado mayor siendo removido de acuerdo con la sección sobre Procedimiento Adicional para Concreto con Agregado d Sobretamaño Máximo, de la Práctica C 172. Nota 1. Removiendo el agregado grueso alteramos las características de la muestra y entonces daremos información solamente acerca del material remanente. Es sugerido que para muestras conteniendo agregado grueso de 19.0 mm (3/4 pulg.) o mayor, una medida del revenimiento es más apropiada. 5.3 Para MRBC no fluido, o para muestras que no salen fácilmente fuera del cilindro de flujo, mida el revenimiento como se describe en el Método de Ensayo C 143. 5.4 Este método de ensayo es uno de una serie de ensayos de control de calidad que pueden ser ejecutados en MRBC durante la construcción para monitorear la concordancia con los requerimientos de la especificación. Los otros ensayos que pueden ser usados durante el control de la construcción son los Métodos de Ensayo D 4832, D 6023, y D 6024. Nota 2. — No son fijas las declaraciones de precisión y tendencia contenidas en este método de ensayo, la precisión de este método de ensayo depende de la
competencia del personal ejecutándolos y de lo conveniente del equipo y facilidades usadas. Las empresas que reúnen los criterios de la Práctica D 3740 generalmente son consideradas capaces de competencia y de objetivos de ensayo. Los usuarios de este método de ensayo están precavidos que la concordancia con la Práctica D 3740 no hace por si misma asegurar resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores. La Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de esos factores. 6. Aparatos 6.1 Cilindro de Flujo – El cilindro de flujo será un tubo recto de acero, plástico u otro material no absorbente, no reactivo con el MRBC conteniendo cemento portland, con 150 mm (6 pulg.) de longitud y 76 mm (3 pulg.) de diámetro interno. Los diámetros individuales y longitudes estarán dentro de 3 mm (1/8 pulg.) de las dimensiones prescritas. El cilindro será construido de tal manera que los planos de los extremos sean paralelos uno al otro y perpendiculares al eje longitudinal del cilindro. El cilindro de flujo tendrá un interior liso, abierto en ambos extremos y una forma rígida que sea capaz de sostener sus dimensiones bajo condiciones de uso severo. 6.2 Recipiente de muestreo y mezclado – El recipiente será un contenedor apropiado carretilla, de suficiente capacidad para permitir fácilmente el muestreo y remezclado de MRBC. 6.3 Aparatos de llenado –Cuchara, balde o pala de suficiente capacidad para facilitar el llenado del cilindro de flujo de una manera rápida y eficiente. 6.4 Superficie no porosa – Un cuadrado de 0.6 m (2 pies), o alargado, hecho de un material no poroso que sea también no corrosivo, tal como acrílico, aluminio moldeado, o acero inoxidable. La superficie debe ser lisa, libre de defectos y rígida. 6.5 Equipo Misceláneo: 6.5.1 Dispositivo medidor de Tiempo – reloj, o cronómetro capaz de medir el tiempo en intervalos de 1 segundo. 6.5.2 Enrasador – Un enrasador metálico de longitud conveniente pero no menos que 254 mm (10 pulg.). La longitud total del enrasador será fabricada en ángulo recto para una tolerancia de +0.1 mm (+0.005 pulg.). El metal estará hecho de material conveniente que no sea corrosivo. 6.5.3 Dispositivo medidor, capaz de medir diámetros extendidos. Debe ser capaz de medir un mínimo de 6 mm (1/4 pulg.) 7. Muestra de Ensayo 7.1 Obtener la muestra de la mezcla fresca de MRBC de acuerdo con D 5971 8. Procedimiento 8.1 Coloque la superficie no porosa en un área plana y nivelada que esté libre de vibraciones u otras perturbaciones. 8.2 Humedezca el cilindro de flujo con agua y colóquelo al final, sobre una superficie nivelada, lisa y no absorbente. Sostener firmemente en el lugar durante el llenado. 8.3 Remezcle completamente el MRBC, la mínima cantidad necesaria para asegurar uniformidad, en el recipiente de muestreo y mezclado. Nota 3. —El ensayo para consistencia de flujo, peso unitario y contenido de aire (D
6023) debe ser iniciado dentro de 5 min después de obtener la porción final de la muestra compuesta, complete estos ensayos tan rápidamente como sea posible. 8.4 Con el aparato lleno, meta la cuchara en la porción central del recipiente y vierta el MRBC en el cilindro de flujo. Llene el cilindro de flujo hasta completarlo o escasamente sobrellenado. 8.5 Enrase la superficie con una regla metálica hasta que la superficie este a nivel con el borde superior del cilindro de flujo, mientras se sostiene el cilindro de flujo en su lugar. Remueva algún derrame lejos del cilindro después de enrasarlo. 8.6 Dentro de 5 s de llenado y enrasado, levante el cilindro de flujo rápida y cuidado-samente, en dirección vertical. Levante el cilindro de flujo al menos 15 cm (6 pulg.) con un movimiento constante hacia arriba, sin movimiento lateral o torsional, en un período de tiempo entre 2 y 4 s. Complete el ensayo desde el inicio de llenado hasta remover el cilindro de flujo sin interrupción dentro de un tiempo de 1½ min. 8.7 Inmediatamente mida el diámetro extendido resultante de MRBC. Tome dos mediciones del diámetro extendido, uno perpendicular al otro. Las mediciones deben ser hechas a lo largo de los diámetros, los cuales son perpendiculares uno al otro. Nota 4. — Como el MRBC se extiende, puede ocurrir segregación, con el agua extendiéndose más allá de la extensión de la muestra cohesiva. La extensión de la mezcla cohesiva debe ser medida. Nota 5 – Por comodidad en la medida de los diámetros perpendiculares, la superficie donde el cilindro de flujo será colocado puede ser marcada con líneas perpendiculares y el cilindro centrado donde las líneas se cortan. Nota 6 – El diámetro promedio del círculo MRBC es establecido típicamente por la organización especifica y puede variar dependiendo de como el MRBC esta siendo usado. Para MRBC fluido usado para rellenar espacios con facilidad (sin requerimientos de vibración), el diámetro promedio del circulo típicamente es de 20 a 30 cm (8 a 12 pulg.) 9. Informe 9.1 Incluya la siguiente información en el informe: 9.1.1 Identificación de la muestra 9.1.2 Identificación del desempeño individual del método de ensayo 9.1.3 Fecha en que el ensayo es efectuado 9.1.4 Registro de las dos mediciones a la precisión de 1 cm (1/2 pulg.). Calcule el promedio de las dos mediciones redondeando a 5 mm (1/4 pulg.) más cercano y repórtelo como el promedio de consistencia de flujo del MRBC. 10. Precisión y tendencia 10.1 Precisión – La información esta siendo evaluada para determinar la precisión de este método de ensayo. Adicionalmente, el Subcomité D 18.15 esta solicitando la información pertinente de los usuarios del método de ensayo. 10.2 Tendencia – Ninguna declaración de tendencia puede ser preparada porque no hay materiales de referencia estándar. 11. Palabras Clave
11.1 relleno; MRBC; control de construcción; relleno fluido; consistencia de flujo; cilindro de flujo; diseño de mezcla; control de calidad; estabilización de suelos.
ASTM Designación: D 6024 – 02 Método de Ensayo Estándar para Caída de Bola en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) para Determinar Convenientemente la Aplicación de Carga 1. Alcance 1.1 Esta especificación explica la determinación de la capacidad del Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) a resistir carga mediante la caída repetida de un peso metálico sobre el material en el lugar. 1.2 Todos los valores observados y calculados estarán de acuerdo con los lineamientos para dígitos significativos y redondeo establecido en la Práctica D 6026. 1.2.1 Los métodos usados para especificar cuanta información es recolectada, calculada, o registrada en este método de ensayo no esta directamente relacionada con la precisión a la cual la información puede ser aplicada en diseño u otros usos, o ambos. Como se apliquen los resultados obtenidos usando este estándar esta fuera de su alcance. 1.3 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar. Las equivalencias libras-pulgadas son mostradas solamente por información. 1.4 MRBC es también conocido como relleno fluido, relleno de densidad controlada, lechada de suelo-cemento, grout de suelo-cemento, relleno sin contracción, “K-Kreto” y otros nombres similares. 1.5 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 3740 Práctica de Requisitos Mínimos para Empresas Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en el Diseño de Ingeniería y Construcción
D 4832 Método de Ensayo para Preparación y Ensayo de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6023 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) de Material de Resistencia Baja Controlada. D 6026 Práctica para Uso de Dígitos Significativos en Información Geotécnica. D 6103 Método de Ensayo para Consistencia del Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 3. Terminología 3.1 Definiciones – Para definición de términos en este método de ensayo, refiérase a Terminología C 125 y D 653. 3.2 Definición de Términos Específicos a este Estándar: 3.2.1 Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC), n—una mezcla de suelo o agregados, material cementante, ceniza volante, agua y algunas veces aditivos químicos, que endurecen dentro de un material con una resistencia mayor que el suelo, pero menos de 8400Kpa (1200 psi). 3.2.1.1 Discusión – Usado como un reemplazo para rellenos compactados, el MRBC puede ser colocado como una lechada, un mortero, o un material compactado y típicamente tiene resistencias de 350 a 700 Kpa (50 a 100 psi) para muchas aplicaciones. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Un peso cilíndrico estándar se deja caer cinco veces desde una altura especifica sobre la superficie del MRBC en el lugar. El diámetro de la huella resultante es medido y comparado para el establecimiento de criterios. La huella es inspeccionada por cualquier agua libre en la superficie después del impacto. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo es usado primeramente como un ensayo de campo para determinar la preparación del MRBC para aceptación de cargas previa a la adición de una superficie de uso temporal o permanente. 5.2 Este método de ensayo no es un medio para predecir la capacidad de carga de una mezcla de MRBC. 5.3 Este ensayo es uno de una serie de ensayos de control de calidad que pueden ser efectuados sobre el MRBC durante la construcción para monitoriar la concordan-cia con los requisitos de la especificación. Los otros ensayos que pueden ser usados durante el control de la construcción son los Métodos de Ensayo D 4832, D 6023, y D 6103.
Nota 1 – La calidad del resultado producido por este estándar depende de la competencia del personal que lo ejecuta y de lo conveniente del equipo y facilidades usadas. Empresas que reúnen los criterios de la Práctica D 3740 son generalmente considerados capaces de ensayo/ muestreo/ inspección competente y objetiva y de las similares. Los usuarios de este estándar están precavidos que la concordancia con la Práctica D 3740 no hace por si misma asegurar resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores; la Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de esos factores. 6. Aparatos 6.1 Aparato Caída de Bola – un cilindro con un fondo en forma semiesférica y maneral con una masa de 14 +0.05 kg (30+0.1 lb), y un estribo o marco para guiar el maneral (Fig. 1). 6.1.1 Peso – El cilindro pesado (bola), será de aproximadamente 15 cm (6 pulg.) de diámetro y 12 cm (4 5/8 pulg.) de altura, con el borde superior en ángulo recto con el eje y el fondo en forma semiesférica de 75 mm (3 pulg.) de radio. El cilindro pesado puede ser fabricado de metal en existencia o moldeado o hilado, proporcionándole las dimensiones y peso con el maneral que reúna los requisitos, el acabado es liso. 6.1.2 Maneral – El maneral será una barra metálica, con 13 mm (1/2 pulg. ) de diámetro. El maneral puede ser en forma de T o un rectángulo cerrado en el borde superior para permitir agarrarlo con la mano. 6.1.3 Estribo – El estribo será al menos 38 mm (1 ½ pulg.) de ancho. El marco del estribo esta adherido seguramente a bloques que se elevan 9 cm (3 ½ pulg.). 6.1.4 Bloques – piezas de madera, o plástico de peso molecular ultra alto (UHMW por sus siglas en inglés) de 9 cm (3 ½ pulg.) de altura, son usados para elevar los estribos a la altura apropiada. Los estribos deben estar centrados en los bloques para evitar ladearse o voltearse, y adheridos seguramente a los estribos para que no ocurra un cambio de posición. Los bloques serán paralelos uno al otro y perpendiculares al marco principal. Los bloques no deben interferir con el aparato de caída de bola. Cada bloque deberá tener la dimensión mínima de 9 cm (3 ½ pulg.) de ancho por 18 cm (7 pulg. ) de longitud con un área de carga mínima de 155 cm2 (24 pulg2)..2 Dispositivo de medición – capaz de medir el diámetro de la huella. Este debe ser capaz de medir un mínimo de 3 mm (1/8 pulg.). 7. Procedimiento 7.1 La superficie del MRBC necesitará ser tan nivelada como sea posible mediante autonivelado o por acción de un escaso barrido con herramientas de mano. Ponga la base elevada del aparato en la superficie nivelada del MRBC, con el maneral en posición vertical y libre para deslizar a través del marco. Ponga escasa presión en el marco con su mano libre para estabilizar el dispositivo. Levante el maneral en lo posible permitiendo que el borde superficial de la bola haga contacto con la parte
de abajo del marco del estribo. Libere el peso permitiéndole caer libremente a la superficie del MRBC. Repita esto por un total de cinco veces en cada localización ensayada. Antes de ensayar una nueva localización del MRBC en el lugar, remueva algún material que se haya adherido a la bola del ensayo previo. 7.2 Mida el diámetro de la huella dejada por la bola, con un dispositivo de medición (Nota 2). Si el diámetro de la huella es 75 mm ( pulg.) entonces el MRBC es inconveniente o no listo para la aplicación de carga. Nota 2. – Esto ha sido mostrado bajo uso limitado, que una huel conveniente para aplicación de carga normal. 7.3 Inspeccione la huella por agua superficial visible o traida a la superficie por la acción de caída de la bola. La superficie debe lucir similar a aquella antes del ensayo con la excepción de una huella. La presencia de agua superficial indica que el MRBC es inconveniente o no listo para la aplicación de carga. 8. Informe 8.1 Informe lo siguiente: 8.1.1 Identificación del proyecto 8.1.2 Localización del ensayo 8.1.3 Identificación del desempeño individual del método de ensayo 8.1.4 Fecha en que el ensayo es efectuado 8.2 Reporte la siguiente información: 8.2.1 Agua superficial visible o brillo en la superficie por la acción de la caída 8.2.2 Irregularidades en la superficie del MRBC en el lugar tales como huellas a la izquierda por los bloques o agrietamiento severo, y 8.2.3 Diámetro de las huellas al más cercano 3 mm (1/8 pulg.). 9. Precisión y Tendencia 9.1 Precisión – Información de los ensayos sobre precisión no es presentada debido a la naturaleza de este método de ensayo. Es poco factible y también costoso en este tiempo, tener diez o más laboratorios participando en un programa de ensayos en el lugar, en un sitio dado. 9.1.1 El Subcomité D18.15 esta viendo alguna información de los usuarios del método de ensayo que pueda ser usada para hacer una limitada declaración sobre precisión.
9.2 Tendencia – No hay valores de referencia aceptados para este método de ensayo, por lo tanto, la tendencia no puede ser determinada. 10. Palabras Clave 10.1 relleno; aparato de caída de bola; orientación; MRBC; control de construcción; carga temprana; relleno fluido; diseño de mezcla; control de calidad; estabilización de suelos; agua superficial; superficie de uso. ASTM Designación: D 6023 – 02 Método de Ensayo Estándar para Peso Unitario, Rendimiento, Contenido de Cemento y Contenido de Aire (Gravimétrico) de Material de Resistencia Baja Controlada(MRBC) 1 Alcance 1.1 Este método de ensayo explica la determinación de la masa por metro cúbico en una mezcla fresca de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) y dan fórmulas para calcular el rendimiento, contenido de cemento, y el contenido de aire del MRBC Este método de ensayo está basado en el Método de Ensayo C 138. Nota 1 – Peso unitario es la terminología tradicional usada para describir la propiedad determinada por este método de ensayo. El término apropiado es densidad. Este también ha sido llamado unidad de masa o densidad bulk. Para ser compatible con la terminología usada en la industria del concreto, el peso unitario es referenciado en este método de ensayo. 1.2 Todos los valores observados y calculados estarán conforme a los procedimientos para dígitos significativos y redondeo establecidos en la Práctica D 6026. 1.2.1 El método usado para especificar cuanta información es recolectada, calculada o registrada en este estándar no está directamente relacionada a la precisión para la cual la información puede ser aplicada en el diseño u otros usos. Como aplicar los resultados obtenidos usando este estándar, esta fuera de su alcance. 1.3 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar. Las equivalencias en libras-pulgadas son mostradas solamente para información. 1.4 El MRBC es también conocido como relleno fluido, relleno de densidad controlada, lechada de suelo-cemento, grout de suelo-cemento, relleno sin contracción, K-Kreto y otros nombres similares. 1.5 Este estándar no pretende dar dirección a todo lo relativo a seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados
2.1 Estándares ASTM: C 29/C 29M Método de Ensayo para Peso Unitario y Vacíos en los Agregados C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 128 Método de Ensayo para Gravedad Específica y Absorción del Agregado Fino C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto C 150 Especificación para Cemento Portland C 231 Método de Ensayo para Contenido de Aire en una Mezcla Fresca de Concreto por el Método de Presión D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 3740 Práctica de Requisitos Mínimos para Empresas Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en el Diseño de Ingeniería y Construcción D 4832 Método de Ensayo para Preparación y Ensayo de Cilindros con Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 5971 Práctica para Muestreo de una Mezcla Fresca de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6024 M. de E. para Caída de Bola en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) para Determinar Convenientemente la Aplicación de Carga D 6026 Práctica para Usar Dígitos Significativos en Información Geotécnica D 6103 Método de Ensayo para Consistencia de Flujo en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 3. Terminología 3.1 Definiciones: Para la definición de términos en este estándar, refiérase a Terminología C 125 y D 653. 3.2.2 material de resistencia baja controlada (MRBC), n—una mezcla de suelo o agregados, material cementante, ceniza volante, agua y algunas veces aditivos químicos, que endurecen dentro del material con una resistencia más alta que el suelo, pero menos de 8400 kPa (1200 psi). 3.1.1.1 Discusión Usado como un sustituto en rellenos compactados, MRBC puede ser colocado como una lechada, un mortero o un material compactado y típicamente tiene resistencias de 350 a 700 kPa (50 a 100 psi) para muchas aplicaciones. Dependiendo de la cantidad de agua usada en la mezcla del MRBC,
este puede ser colocado como un material compactado no fluido o como un mortero. 3.1.2 masa, n – la cantidad de material en un cuerpo. (Ver peso). 3.1.2.1 Discusión – Unidades de masa son el kilogramo (kg), la libra (lb) o unidades derivadas de estas. Las masas son comparadas por pesado de los cuerpos, dichas cantidades sirven para comparar las fuerzas de gravedad actuando sobre ellas. 3.1.3 peso, n – la fuerza ejercida sobre un cuerpo por la gravedad (Ver masa). 3.1.3.1 Discusión –El peso es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la acelera-ción debida a la gravedad. El peso puede ser expresado en unidades absolutas (new tons, libras) o en unidades gravitacionales (kgf, lbf). Entonces, el peso es igual a la masa veces la aceleración debida a la gravedad, el peso de un cuerpo variará con la localización donde el peso es determinado, pero la masa del cuerpo se mantiene cte. En la superficie de la tierra, la fuerza de gravedad impartida a un cuerpo que cae libremente con una aceleración de aproximadamente 9.81 m/s2 (32.2 pies/s2). 3.1.4 rendimiento – El volumen de MRBC producido de una mezcla de cantidades conocidas de los materiales componentes. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 La densidad del MRBC es determinada mediante el llenado de un recipiente medidor con MRBC, determinando la masa y calculando el volumen del medidor. La densidad es entonces calculada, dividiendo la masa por el volumen. El rendimiento, contenido de cemento, y el contenido de aire del MRBC es calculado basado en la masa y volumen de los componentes de la revoltura. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo proporciona al usuario con un procedimiento para calcular la densidad de una mezcla fresca de MRBC para determinar la concordancia con las especificaciones, para determinar la relación masa/volumen o conversiones tales como aquellas encontradas en acuerdos de compra, y también para propósitos de control de calidad. 5.2 Este método de ensayo pretende asistir al usuario en propósitos de control de calidad y cuando sea especificado para determinar la concordancia del contenido de aire, rendimiento y contenido de cemento en una mezcla fresca de MRBC. 5.3 Este método de ensayo no es una medida para predecir el contenido de aire del MRBC endurecido, el cual puede ser mayor o menor que el determinado por este método de ensayo. 5.4 Este ensayo es uno de una serie de ensayos de control de calidad que pueden ser efectuados en el MRBC durante la construcción para monitoriar la concordancia con los requerimientos de las especificaciones. Los otros ensayos que
pueden ser usados durante el control de la construcción son los Métodos de Ensayo D 4832, D 6024, y D 6103. Nota 2. La calidad del resultado producido por este estándar depende de la competencia del personal que lo ejecuta y de lo conveniente del equipo y facilidades usadas. Las empresas que reúnen los criterios de la Práctica D 3740 son generalmente considerados capaces de competencia y objetividad en el ensayo/ muestreo/ inspección y de las similares. Los usuarios de este estándar están precavidos sobre que el cumplimiento con la Práctica D 3740 no hace por si misma asegurar resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores. La Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de esos factores. 6. Aparatos 6.1 Balanza – Una balanza o báscula precisa dentro del 0.3% de la carga de ensayo en cualquier punto dentro del rango de uso. El rango de uso deberá ser considerado para extenderse desde la masa del medidor vacío hasta la masa de la medición adicional del MRBC. 6.2 Aparatos de llenado – Cucharas, baldes o palas de suficiente capacidad para facilitar el llenado del medidor de una manera rápida y eficiente 6.3 Recipiente de Muestreo y Mezclado – El recipiente será un contenedor adecuado, carretilla, y de suficiente capacidad para permitir fácilmente el muestreo y remezclado del MRBC. 6.4 Medidor – Un contenedor cilíndrico hecho de acero u otro metal adecuado (Nota 3). Este deberá ser impermeable y suficientemente rígido para retener su forma y volumen calibrado bajo uso repetido. Medidores que son maquinados para dimensiones precisas en el interior y esta provisto de haladeras son preferidos. Todos los medidores, excepto para medición de contenido de aire, estarán de acuerdo con los requerimientos del Método de Ensayo C 29/C 29M. La capacidad mínima del medidor será conforme a los requerimientos de la Tabla 1. Cuando los recipientes de medición de medidores de aire son usados, estarán de acuerdo con los requerimientos del Método de Ensayo C 231. El borde superior del recipiente medidor de aire deberá ser liso y plano dentro de 0.01 pulg. (0.25 mm) (Nota 4). Nota 3 – El metal no deberá ser de buena gana sujeto al ataque de la pasta de cemento. Sin embargo, materiales reactivos tales como aleaciones de aluminio pueden ser usadas en instancias donde, como consecuencia de una reacción inicial, una película superficial es rápidamente formada la cual protege el metal contra la corrosión. Nota 4 – El borde superior es satisfactoriamente plano si un gage de 0.01 pulg. (0.25 mm) no puede ser insertado entre la orilla y una pieza de ¼ pulg. (6 mm) o una placa de vidrio grueso colocado sobre el borde del medidor.
6.5 Placa de enrasado – Una placa metálica rectangular y plana de al menos ¼ pulg (6 mm) espesor o una placa de vidrio o acrílico de al menos ½ pulg (12 mm) espesor con una longitud y ancho de al menos 2 pulg (50 mm) más grande que el diámetro del medidor con el cual va a ser usado. Los bordes de la placa deben ser en ángulo recto y lisos dentro de una tolerancia de 1/16 pulg (1.5 mm). 6.6 Equipo de calibración – Una pieza o placa de vidrio, preferiblemente de al menos ¼ pulg. (6 mm) de espesor y al menos 1 pulg. (25 mm) mas largo que el diámetro del medidor a ser calibrado. Una película delgada de vacío, bomba de agua o grasa de chasis untado en el borde plano del recipiente hará una junta impermeable entre la placa de vidrio y el borde del recipiente. 7. Muestreo 7.1 Obtenga una muestra de una mezcla fresca de MRBC de acuerdo con la Práctica D 5971. 7.2 El tamaño de la muestra debe ser aproximadamente 125 a 200 % de la cantidad requerida para llenar el medidor. 8. Calibración del Medidor 8.1 Calibre el medidor y determine el factor de calibración (1/volumen), siguiendo el procedimiento delimitado en el Método de Ensayo C 29 /C 29M. Nota 5 – Para el cálculo de peso unitario, el volumen del medidor en unidades métricas aceptables debe ser expresado en metros cúbicos, o el factor como 1/m3. Sin embargo, por conveniencia el tamaño del medidor puede ser expresado en litros. Tabla 1 Capacidad Mínima del Medidor Tamaño Máximo Nominal del Agregado Grueso Capacidad del medidor. mínima Pulg Mm Pie3 L 1 25.0 0.2 6 1 1/2 37.5 0.4 11 2 50 0.5 14 El agregado de un tamaño máximo nominal dado puede contener arriba del 10% de partículas retenidas en la malla referida. A
Suministrar para uso, los medidores pueden estar arriba del 5% menores que el indicado en esta tabla. B
8.2 Los medidores deberán estar calibrados al menos una vez al año o cuando haya una razón para dudar de la precisión de la calibración. 9. Procedimiento
9.1 Coloque el medidor en una superficie horizontal, rígida y nivelada, libre de vibración y otras perturbaciones. 9.2 Colocación del MRBC: 9.2.1 Inicie este procedimiento dentro de 5 min después de obtener la muestra de MRBC y complétela tan rápidamente como sea posible. 9.2.2 Mezcle completamente la muestra de MRBC en el muestreo y mezcle dentro del recipiente para asegurar uniformidad. 9.2.3 Con el aparato de llenado, tome cucharadas a través de la porción central de la muestra y por el MRBC dentro del medidor. Repita hasta llenar el medidor. 9.3 Al completar el llenado, el medidor no deberá contener un sustancial exceso de deficiencia de MRBC. Un exceso de MRBC sobresaliendo aproximadamente 1/8 pulg. (3 mm) por arriba del borde del molde es óptimo. Para corregir una deficiencia, adicione una pequeña cantidad de MRBC. 9.4 Enrasado – Después del llenado, enrase la superficie del MRBC y termínelo suavemente con la parte plana de la placa enrasadora teniendo gran cuidado para salir del medidor ajustado al nivel lleno. El enrasado es mejor acompañado presionando la placa de enrasado en la superficie del medidor para cubrir cerca de dos terceras partes de la superficie y deslizando la placa con un suave movimiento de aserrado para terminar el área originalmente cubierta. Entonces coloque la placa en el borde del medidor para cubrir las dos terceras partes originales de la superficie y avanzar con presión vertical y un movimiento aserrante para cubrir la superficie entera del medidor. Algunos golpes finales con el borde inclinado de la placa producirán un acabado superficial liso. 9.5 Limpieza y Medición de la Masa – después de enrasar, limpie todo el exceso de MRBC del exterior del medidor y determine el área bruta del MRBC en el medidor a una precisión consistente con los requerimientos de 6.1. 10. Cálculos 10.1 densidad – calcule la masa del MRBC en megagramos o gramos (lb) mediante la sustracción de la masa del medidor de la masa total. Calcule la densidad, W, multiplicando la masa del MRBC por el factor de calibración para el medidor determinado en 8.1. 10.2 Rendimiento – Calcule el rendimiento como sigue: Y = W1 / W (1) Donde: Y = volumen de MRBC producido por bachada (m3, pie3) W = densidad del MRBC, kg/m3 (lb/pie3)
W = masa total de todo el material de la bachada, kg (lb) (Nota 6) Nota 6 – La masa total de todos los materiales de la bachada es la suma de las masas del cemento, ceniza volante, el agregado de relleno en la condición usada, el agua de mezclado adicionada a la bachada, y cualquier otro material sólido o líquido usado 10.3 Rendimiento Relativo – El rendimiento relativo es la relación del volumen actual de MRBC obtenido al volumen diseñado para la bachada calculado como sigue: Ry = Y / Yd (4) Donde: Ry = rendimiento relativo Y = volumen de MRBC producido por bachada, m3 (pie3) Yd = volumen de MRBC para el cual la bachada fue diseñada m3, (pie3) Nota 7 – Un valor para Ry mayor que 1.00 indica un exceso de MRBC siendo producido en cambio un valor menor de este indica que la bachada esta más corta de su volumen diseñado. 10.4 Contenido de cemento (Nota 8) – Calcule el contenido de cemento actual así: N = Nt / Y (5) Donde: N = contenido de cemento actual kg/m3 (lb/yd3) Nt = masa de cemento en la bachada, kg (lb) Y = volumen de MRBC producido por bachada, m3 (yd3) Nota 8 – En la determinación del contenido de cemento sobre MRBC que contienen ceniza volante clase C, la masa actual de la ceniza volante clase C debe ser adicionada a la masa de cemento. 10.5 Contenido de Aire – Calcule el contenido de aire como sigue: A = [(T – W) / T] x 100 (6) A = [(Y – V) / Y] x 100 (unidades SI) (8) A = [(Yf – V) / Yf] x 100 (unidades lb-pie) (7) Donde: A = contenido de aire (porcentaje de vacíos) en el MRBC T = densidad teórica del MRBC, sobre una base de aire libre, kg/m3 (lb/pie3) (Nota 7) W = densidad del MRBC, kg/m3 (lb/pie3)
Yf = volumen de MRBC producido por bachada, pie3 V = volumen absoluto total de los ingredientes que componen la bachada, m3 Y = volumen de MRBC producido por bachada, m3 (yd3). Nota 9 – La densidad teórica es, acostumbradamente, una determinación de laboratorio, el valor para el cual es asumido para mantener constante todas las bachadas hechas usando idénticos ingredien-tes componentes y proporciones. Es calculado de la siguiente ecuación: T = W1 / V (9) El volumen absoluto de cada ingrediente en pies cúbicos es igual al cociente de la masa de ese ingrediente dividido por el producto de su gravedad específica 62.4 veces. El volumen absoluto de cada ingrediente en metros cúbicos es igual a la masa del ingrediente en kg dividido por 1000 veces su gravedad específica. Para el agregado como componente, la gravedad específica bulk y la masa pueden ser determinadas por el Método de Ensayo C 128. Un valor de 3.15 puede ser usado para cementos manufacturados para reunir el requerimiento de la Especificación C 150. 11. Informe 11.1 Informe los resultados de la densidad al más cercano 1 lb/pie3 (10 kg/m3). La densidad puede ser reportada como peso unitario para ser compatible con la terminología usada en la industria del concreto. 11.2 Reporte la siguiente información: 11.2.1 Rendimiento, al segundo decimal 11.2.2 Rendimiento Relativo, al segundo decimal 11.2.3 Contenido de cemento, al segundo decimal 11.2.4 Contenido de Aire, al más cercano 0.5%. 12. Precisión y Tendencia 12.1 Precisión – La información del ensayo sobre precisión no es presentada debido a la naturaleza de los MRBC ensayados por este método de prueba. No es factible y también costoso en este tiempo, tener diez o más laboratorios participando en un programa de ensayos de redondeo. 12.1.1 El Subcomité D 18.15 esta viendo la información de los usuarios de este méto do de ensayo que puede usarse para hacer una limitada declaración sobre precisión.
12.2 Tendencia – El procedimiento en este método de ensayo para medir peso unitario no tiene tendencia por que el valor de peso unitario puede ser definido solamente en términos de un método de ensayo. 13. Palabras Clave 13.1 contenido de aire; relleno; contenido de cemento; MRBC; control de construcción; densidad; relleno fluido; diseño de mezclas; control de calidad rendimiento relativo; estabilización de suelos; peso unitario; rendimiento.
ASTM Designación: D 5971 – 01 Práctica Estándar para Muestreo en una Mezcla Fresca de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 1 Alcance 1.1 Esta práctica explica el procedimiento para obtener una muestra representativa para ensayo en una mezcla fresca de material de baja resistencia controlada (MRBC) como se entrega en el sitio del proyecto (Nota 1). Esta práctica incluye el muestreo de tambores revolvedores, camiones mezcladores y equipos agitadores usados para transporte desde la mezcladora central de MRBC. 1.2 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar. Las equivalencias en libras-pulgadas son mostradas solamente para información. Nota 1—Muestras compuestas son requeridas por esta práctica a menos que sea específicamente excluida por procedimientos que gobiernan los ensayos a ser efectuados, tales como ensayos para determinar uniformidad de consistencia y mezclado eficiente. Procedimientos usados para seleccionar el ensayo específico de revoltura no son incluidos en esta práctica. Se recomienda que muestreo aleatorio sea usado para determinar confianza general con la especificación. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a todo lo relativo a seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 1.4 Esta práctica ofrece un conjunto de instrucciones para efectuar una o más operaciones específicas. Este documento no puede reemplazar la educación o experiencia y debe ser usado en conjunción con el juicio profesional. No todos los aspectos de esta práctica pueden ser aplicables en todas las circunstancias. Este estándar ASTM no pretende representar o reemplazar el estándar de cuidados por el cual la adecuación de un servicio profesional dado debe ser juzgado, no puede este documento ser aplicado sin consideración de aspectos únicos de muchos proyectos. La
palabra “estándar” en el título de este documento significa solamente que el documento ha sido aprobado a través del proceso de consenso ASTM. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 3740 Práctica de Requisitos Mínimos para Empresas Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en el Diseño de Ingeniería y Construcción D 4832 Método de Ensayo para Preparación y Ensayo de Cilindros con Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6023 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y contenido de Aire (Gravimétrico) en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6103 Método de Ensayo para Consistencia de Flujo del Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 3. Terminología 3.1 Definiciones: Para definiciones de términos comunes en este estándar, refiérase a Terminología D 653. 3.2 Definición de Términos Específicos a este Estándar: 3.2.1 muestra compuesta, n—una muestra construida mediante la combinación en igual proporción de muestras de agarre tomadas en dos o más intervalos regular-mente espaciados durante la descarga de la media porción de la revoltura de MRBC. 3.2.2 material de resistencia baja controlada (MRBC), n—una mezcla de cemento portland, ceniza volante, agregados, agua y posiblemente aditivos químicos que, como el cemento hidrata, forma un material que reemplaza al suelo. El MRBC es por si mismo compactable, fluido, un material cementante que primeramente es usado como un relleno o relleno estructural en lugar del relleno compactado o suelo natural no adecuado. Dependiendo de la cantidad de agua usada en la mezcla del MRBC, este puede ser colocado como un material compactado no fluido o como un mortero. 3.2.3 consistencia de flujo, n—medido por el diámetro promedio de la extensión lograda mediante la remoción del cilindro de flujo. 4. Significado y Uso 4.1 Esta práctica deberá ser usada para proporcionar una muestra representativa del material con el propósito de ensayar varias propiedades. En los procedimientos usados en el muestreo será incluido el uso de toda precaución que asistirá en la
obtención de muestras que sean verdaderamente representativas, de la naturaleza y condición del MRBC. Nota 2. La calidad del resultado producido por este estándar depende de la competencia del personal que lo ejecuta y de lo conveniente del equipo y facilidades usadas. Las empresas que reúnen los criterios de la Práctica D 3740 son generalmente considerados capaces de ensayo/ muestreo/ inspección competente y objetiva y de las similares. Los usuarios de este estándar están precavidos sobre que el cumplimiento con la Práctica D 3740 no hace por si misma asegurar resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores. La Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de esos factores. 5. Muestreo 5.1 Tamaño de la Muestra – La muestra de MRBC para ensayo de resistencia a la compresión deberá tener un mínimo de 14 L (0.5 pie3). Para otros ensayos, el tamaño compuesto deberá ser suficientemente grande para efectuar el ensayo y asegurar una muestra representativa de la revoltura que fue tomada. 6. Procedimiento 6.1 Muestreo de Tambores Revolvedores, Camiones Mezcladores o Agitadores – Muestree el MRBC en dos o más intervalos regularmente espaciados durante la des-carga de la media porción de la revoltura. Estas muestras de agarre serán obtenidas dentro del tiempo límite especificado en 6.2 y compuesta en una muestra para propósitos de ensayo. De todos modos no obtenga muestras hasta después de que toda el agua ha sido adicionada a la muestra; también no obtenga muestras de la primera o última porción de la descarga del mezclador. Muestree mediante la pasada repetidamente de un recipiente a través de la descarga del chorro completo o por desviar completamente la descarga dentro de un contenedor de muestras. Regule la razón de descarga de la revoltura mediante la razón de revoluciones del tambor y no por el tamaño de la compuerta abierta. Nota 3. — Normalmente el muestreo puede ser efectuado en el RBC como se entrega del camión al sitio de trabajo o excavación. 6.2 El lapso de tiempo entre la obtención de las porciones inicial y final de la muestra compuesta será tan corta como sea posible y en ningún momento deberá exceder 2 min. 6.3 Transporte la muestra compuesta al lugar donde los ensayos con MRBC fresco serán efectuados o donde los especímenes de ensayo serán moldeados. La muestra compuesta deberá ser combinada y remezclada con una pala o cuchara, la mínima cantidad necesaria para asegurar uniformidad y conformidad con el tiempo mínimo límite especificado en 6.4. 6.4 Inicie los ensayos para consistencia de flujo (Método de Ensayo D 6103), peso unitario, y contenido de aire (Método de Ensayo D 6023) dentro de 5 min después de obtener la porción final de la muestra compuesta. Complete estos ensayos tan rápidamente como sea posible. Inicie el moldeo de especímenes para ensayos de
resistencia (Método de Ensayo d 4832) dentro de 10 min después de obtener la porción final de la muestra compuesta. Mantenga el tiempo transcurrido entre la obtención y uso de la muestra tan corto como sea posible y proteja la muestra del sol, viento y otras fuentes de evaporación rápida y de contaminación. 7. Palabras Clave 7.1 Contenido de aire; MRBC; compuestas; consistencia de flujo; control de calidad; muestreo; peso unitario. ASTM Designación: D 4832 – 02 Método de Ensayo Estándar para Preparación y Ensayo de Cilindros de Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 1 Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre los procedimientos para la preparación, curado, transporte y ensayo de especímenes cilíndricos de material de resistencia baja controlada (MRBC) para la determinación de la resistencia a la compresión. 1.2 Este método de ensayo también puede ser usado para preparar y ensayar especímenes de otras muestras de suelo y material cementante, tales como cenizas volantes auto cementantes. 1.3 MRBC es también conocido como relleno fluido, relleno de densidad controlada, lechada de suelo-cemento, grout de suelo-cemento, relleno sin contracción, K-Kreto y otros nombres similares. 1.4 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar. Las equivalencias en libras-pulgadas son mostradas solamente para información. 1.5 Este estándar no pretende dar dirección a todo lo concerniente a seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones regularais previas a su uso. Ver Sección 7. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31 Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Campo C 39 Método de Ensayo para resistencia a Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 192 Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Laboratorio C 470 Especificación de Moldes para Formar Cilindros de Concreto Verticalmente C 617 Práctica para Cabecear Especímenes Cilíndricos de Concreto C 1231 Práctica para uso de Tapas no Adheridas en la Determinación de la Resistencia a Compresión de Cilindros de Concreto Endurecido D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 3740 Práctica de Requisitos Mínimos para Empresas Comprometidas con el Ensayo y/o Inspección de Suelos y Rocas como son Usadas en el Diseño de Ingeniería y Construcción D 5971 Práctica para Muestreo en una Mezcla Fresca de Material de Resistencia
Baja Controlada (MRBC) D 6023 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y contenido de Aire (Gravimétrico) en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) D 6024 Método de Ensayo para Caída de bola en Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) para Determinar Convenientemente la Aplicación de Carga. D 6103 Método de Ensayo para Consistencia de Flujo del Material de Resistencia Baja Controlada (MRBC) 3. Terminología 3.1 Definiciones: Para definiciones de términos comunes en este estándar, refiérase a Terminología D 653. 3.2 Definición de Términos Específicos a este Estándar: 3.2.1 material de resistencia baja controlada (MRBC), n—una mezcla de suelo, material cementante, agua y algunas veces aditivos, que endurecen en un material con una resistencia mayor que el suelo pero menos de 8400 Kpa (1200 psi). Usado como un reemplazo para rellenos compactados, MRBC puede ser colocado como una lechada, un mortero, o un material compactado y típicamente tiene resistencias de 350 a 700 kPa (50 a 100 psi) para muchas aplicaciones. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Los cilindros de MRBC son ensayados para determinar la resistencia a compresión del material. Los cilindros son preparados mediante la colocación de una muestra representativa dentro del molde, curando los cilindros, removiendo los cilindros de los moldes, y cabeceando los cilindros para ensayo de compresión. Los cilindros son entonces ensayados para obtener la resistencia a compresión. Cilindros duplicados son requeridos. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo es usado para preparar y ensayar especímenes cilíndricos de MRBC para determinar la resistencia a compresión del material endurecido. 5.2 MRBC es típicamente usado como un material de relleno alrededor de las estructuras, particularmente en espacios confinados o limitados. El ensayo de resistencia a compresión es efectuado para dar asistencia en el diseño de la mezcla y para servir como una técnica de control durante la construcción. El diseño de la mezcla es típicamente basado en la resistencia a 28 días y ensayos de control de la construcción son efectuados 7 días después de la colocación. La resistencia a la compresión y ensayos a otras edades variarán de acuerdo a los requerimientos para el producto terminado. Información adicional sobre el uso e historia del MRBC esta contenida en el Apéndice X1. 5.3 Este ensayo es uno de una serie de ensayos de control de calidad que pueden ser efectuados en el MRBC durante la construcción para monitorear la concordancia con los requerimientos de la especificación. Los otros ensayos que pueden ser usados durante el control de la construcción del MRBC son los Métodos de Ensayo D 5971, D 6023, D 6024, y D 6103. 5.4 Hay muchas otras combinaciones de suelos, cemento, cenizas volantes (cementantes o no), aditivos u otro material que puede ser ensayado usando este método. Las mezclas pueden variar dependiendo del uso pretendido, disponibilidad de los materiales y requisitos de colocación.
Nota 1 La calidad del resultado producido por este estándar depende de la competencia del personal que lo ejecuta y de lo conveniente del equipo y facilidades usadas. Las empresas que reúnen los criterios de la Práctica D 3740 son generalmente considerados capaces de competencia y objetividad para el ensayo/muestreo/inspección y las similares. Los usuarios de este estándar están precavidos sobre que el cumplimiento con la Práctica D 3740 no hace por si misma asegurar resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores. La Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de esos factores.
6. Aparatos 6.1 Moldes cilíndricos de un solo uso – Moldes plásticos de un solo uso de 15 cm (6 pulg.) de diámetro y por 30 cm (12 pulg.) de altura con tapadera hermética, conforme a la Especificación C 470. Otros tamaños y tipos de moldes pueden ser usados tan grandes como la relación longitud a diámetro sea 2 a 1. Los moldes de 15 x 30 cm (6 x 12 pulg.) son preferidos a causa de la baja resistencia del material y el área de la superficie grande de los extremos de los cilindros. 6.2 Recipiente de Muestreo y Mezclado – El recipiente será un contenedor adecuado de calibre pesado, carretilla, etc. de suficiente capacidad para permitir fácilmente el muestreo y mezclado, para permitir la preparación de al menos dos cilindros y para otros ensayos tales como los descritos en Métodos de Ensayo D 5971, D 6023, PS D 6024 y D 6103. 6.3 Contenedor de almacenamiento – Una caja de madera robustamente construida, aislada, firmemente reforzada con una cubierta u otro contenedor adecuado para almacenamiento de los cilindros de MRBC en el sitio de la construcción. El contenedor deberá estar equipado, como sea necesario, para mantener la temperatura inmediatamente adyacente a los cilindros en el rango de 16 a 27° C (60 a 80° F). El contenedor será marcado para identificación y tendrá un color claro para evitar perturbaciones. 6.4 Contenedor de Transporte – Una caja de madera robusta u otro contenedor adecuado construido para minimizar golpes, vibración, o daño a los cilindros de MRBC cuando son transportados al laboratorio. 6.5 Maquina de Ensayo – La maquina de ensayo deberá reunir los requerimientos descritos en el Método de Ensayo C 39 Nota 2. – Ya que la resistencia a la compresión de los cilindros de MRBC típicamente serán 100 kpa (alrededor de 15 a 1200 lbf/pulg2), la maquina de ensayo puede tener un rango de carga tal que los valores validos de resistencia a la compresión puedan ser obtenidos. 6.6 Ambiente de Curado – Un ambiente de curado (baño de agua, arena húmeda, cuarto húmedo) que reúna los requisitos del Método C 192. Los cilindros pueden ser curados en el mismo ambiente de curado usado para cilindros de concreto en el laboratorio desarrollando el ensayo. 6.7 Herramientas Pequeñas – Herramientas y accesorios que puedan ser requeridos tales como cucharas, palas, enrasadores y cucharones.
7. Riesgos 7.1 Precaución Técnica – El procedimiento para la preparación de cilindros para ensayo de MRBC tiene mucha similitud con la preparación de cilindros para ensayo de concreto (Práctica C 31 y Práctica C 192). Sin embargo, los cilindros son mucho más frágiles que los de concreto, y un cuidado especial debe ser tomado en su preparación, almacenamiento, y manejo. 7.2 Riesgos Seguros: 7.2.1 Observe estrictamente las precauciones de seguridad establecidas en la Práctica C 617. 7.2.2. Si el cilindro es cabeceado con mortero de azufre, use el equipo de protección personal apropiado, incluyendo guantes que cubran al menos 15 cm (6 pulg.) de longitud.
8. Muestreo y Especímenes de Ensayo 8.1 Tome muestras del MRBC para cada espécimen de ensayo de acuerdo con la Práctica D 5971. Registre la identificación del MRBC representado y el tiempo de colado. 8.2 La muestra de la revoltura debe tener un mínimo de 0.03 m3 (1 pie3) por cada dos cilindros a ser preparados. Prepare un mínimo de dos cilindros para resistencia a compresión por cada edad de ensayo para representar cada revoltura muestreada. Material adicional puede ser requerido si otro ensayo será efectuado, tal como en los Métodos de Ensayo D 5971, D 6023, D 6024, y D 6103. Nota 3 – En la etapa inicial del MRBC usado, la preparación de tres cilindros es recomendada para obtener información de resistencia a compresión confiable para cada edad de ensayo. Subsecuentemente dos cilindros pueden ser usados para mantener registro de ensayos para asegurar una calidad total de la mezcla. Sin embargo, ya que los cilindros son frágiles y pueden ser dañados durante el transporte, remoción de moldes, y cabeceado, la preparación de un cilindro extra puede ser necesaria para proporcionar el numero mínimo de especímenes de ensayo. (ver Nota 8 y Nota 9). En adición, esto puede ser usado para determinar la densidad del cilindro de ensayo para ayudar a evaluar la uniformidad de los valores de resistencia a la compresión. 9. Moldeo del Espécimen y Curado 9.1 Lugar de Moldeo – Moldee los especímenes prontamente sobre una superficie horizontal rígida y nivelada, libre de vibración y otras perturbaciones. Los especímenes deben ser preparados en un lugar tan cercano como sea práctico a la localización donde serán almacenados durante los primeros cuatro días. 9.2 Colocación del MRBC: 9.2.1 Mezcle completamente el MRBC en el recipiente de muestreo y mezclado. 9.2.2 Con un balde o pala, cucharones, a través de la porción central del receptáculo y ponga el MRBC dentro del molde cilíndrico. Repita hasta que el molde esté lleno. Coloque una tapadera sobre el molde. Nota 4. — El uso de una tapa hermética ha sido conocido a causa de la baja resistencia de los materiales para romperse, posiblemente debido a la creación de
un vacío dentro del molde. Si una tapa hermética es contemplada, su uso debe ser evaluado antes de hacer ensayos de rutina. Nota 5. — Algunas muestras sangrarán rápidamente, esto es agua libre que aparecerá en el receptáculo de la muestra y en el molde. Obteniendo el material para rellenar el cilindro puede ser hecho rápidamente después del mezclado. Unos pocos minutos después de llenar el molde, mezcle completamente el MRBC en el receptáculo de muestreo y mezclado y coloque una cucharada llena en el borde del molde, desplazando el agua. Si es posible, un delgado montículo de material debe estar sobrando en el borde superior del molde. Este rellenado puede ser requerido de nuevo después de alrededor de 15 min. Deje el montículo en el borde superior del molde y cubra. 9.3 Curado: 9.3.1 Almacene los cilindros en el sitio de construcción en el contenedor de almacenamiento hasta el cuarto día después de la preparación. 9.3.2 Los cilindros deberán ser almacenados bajo condiciones que mantengan la temperatura inmediatamente adyacente a los cilindros en el rango de 16 a 27° C (60 a 80° F). Los cilindros siempre pueden ser protegidos del congelamiento. Después del primer día, proporcione una humedad ambiental alta, cubriendo los cilindros con paños húmedos u otro material altamente absorbente. 9.3.3 Al cuarto día, cuidadosamente transporte los cilindros al sitio del curado en el contenedor para transporte y colóquelos en un curado ambiental. 9.3.4 Los cilindros son típicamente almacenados en el sitio de construcción por cuatro días y entonces transportados a un ambiente de curado. Si el MRBC posee extremadamente baja resistencia (debajo de 350 kPa) puede ser dañado por moverlos al cuarto día, entonces el cilindro debe ser colocado en un tanque de almacenamiento con agua, a una temperatura de 16 a 27° C (60 a 80° F) en el sitio de construcción hasta que sean capaces de ser removidos sin daño. 10. Cabeceado de los Cilindros 10.1 El día del ensayo, cuidadosamente remueva los cilindros de los moldes y permita a los cilindros estar en aire seco por 4 a 8 horas antes del cabeceado. Si la superficie de arriba del cilindro no está en un plano horizontal, use un cepillo de alambre para alisar la superficie. Limpie todas las partículas sueltas. Proporcione un cabeceado para los cilindros usando uno de los siguientes métodos: 10.1.1 Cabecear los cilindros usando un mortero de azufre de acuerdo con la Práctica C 617. Nota 6— El mortero de azufre no es recomendado para cabecear cilindros de MRBC porque la resistencia de la capa generalmente es significativamente mayor que la resistencia del cilindro de MRBC lo cual puede conducir a resultados erróneos. 10.1.2 Cabecear el cilindro usando pasta de yeso de acuerdo con la Práctica C 617 10.1.3 Use almohadillas elastoméricas de acuerdo con la Práctica C 1231. Los resultados del ensayo de calificación de la Práctica C 1231 para aceptación de del cabeceado no deben indicar una reducción de resistencia de más del 20 %, en lugar del 2 % que establece la Práctica C 1231. La gran diferencia es aceptable a causa del uso critico menor del MRBC y 20 % es estimado para ser la variación inherente
en los resultados de resistencia a compresión a causa de los valores de resistencia baja, por ejemplo 350 kPa (50 psi) Nota 7 – Si bien la resistencia a la compresión por debajo de 10 Mpa (1500 psi) no está dentro del alcance de la Práctica C 1231, resultados aceptables han sido encontrados en muchos laboratorios. Los ensayos de Calificación deben ser efectuados previos al uso de sistemas de capas no adheridas para ensayos de aceptación de mezclas MRBC. 10.2 Use el mismo método de cabeceado durante todo el proyecto para evitar alguna variación en los resultados de ensayo por el uso de diferentes sistemas de cabeceado. Nota 8— Los cilindros de MRBC son mas frágiles que los cilindros de concreto y deben ser manejados cuidadosamente durante el cabeceado. Nota 9. — Si mortero de azufre es usado como el compuesto de cabeceado, aceite es colocado en la placa de cabeceado para asegurar la liberación del material de cabeceado de la placa de cabeceado. Mas aceite puede ser requerido en la placa de cabeceado cuando se cabecean cilindros de MRBC que es normalmente usado cuando cabeceamos cilindros de concreto. Cabecear cilindros de MRBC normalmente contendrá más vacíos de aire entre el cabeceado y el cilindro, que los cilindros de concreto cabeceados y esto puede ser detectado si las capas son golpeadas suavemente para verificar la existencia de vacíos. 11. Ensayo de Resistencia a la Compresión 11.1 Colocación del Espécimen – Coloque el bloque de carga inferior, con su cara endurecida hacia arriba, sobre la mesa o placa de la maquina de ensayo directamen-te bajo el bloque de carga con asiento esférico superior. Limpie las caras de los bloques de carga superior e inferior y del espécimen de ensayo, y coloque el espécimen de ensayo en el bloque de carga inferior. Cuidadosamente alinee el eje del espécimen con el centro del cabezal del bloque con asiento esférico. Como el bloque con asiento esférico es llevado para apoyarse en el borde superior del espécimen, rótelo de su posición móvil, suavemente con la mano para obtener asiento uniforme. 11.2 Razón de Carga – Aplique la carga continuamente y sin golpe. Aplique la carga a una razón constante de tal forma que el cilindro falle en no menos de 2 min. No haga ajustes en los controles de la maquina de ensayo cuando un espécimen está cediendo rápidamente, inmediatamente antes de la falla. 11.3 Aplique la carga hasta que el espécimen falle, y registre la carga máxima alcanzada por el espécimen durante el ensayo. Alrededor de uno por cada diez cilindros continúe la carga hasta que el cilindro quiebre lo suficiente para observar la apariencia del interior del espécimen. Note alguna aparente segregación, lentes, bolsas, y el parecido en el espécimen. 12. Cálculos 12.1 Calcule y registre la resistencia a compresión de los especímenes como sigue: C = P / A = 4P / D2 Donde. C = resistencia a la compresión, kPa (lbf/pulg2),
D = diámetro nominal del cilindro (normalmente 15 cm o 6 pulg.) , y P = carga máxima, kN, (lbf) 13. Informe 13.1 El informe deberá incluir lo siguiente: 13.1.1 Identificación, por ejemplo, mezcla, numero de cilindro, localización, etc. 13.1.2 Diámetro y longitud, cm (pulg.) 13.1.3 Area de la sección transversal, cm2 (pulg.2). 13.1.4 Carga máxima, kN (lbf). 13.1.5 Resistencia a la compresión, kPa (lb/pulg.2). 13.1.6 Edad del espécimen. 13.1.7 Marcas apropiadas como el tipo de falla, defectos notados o no-uniformidad del material. 14. Precisión y Tendencia 14.1 Precisión –La información de los ensayos sobre precisión no son presentados debido a la naturaleza del MRBC ensayado por este método de ensayo. No es probable o también por costos a esta fecha tener diez o mas laboratorios participan-do en un programa de ensayos de redondeo. 14.1.1 El Subcomité D18.15 esta viendo información de los usuarios de este método de ensayo que puede ser usada para hacer una limitada declaración de precisión. 14.2 Tendencia – No hay valores de referencia aceptada para este método de ensayo. Por lo tanto, la tendencia no puede ser determinada. 15. Palabras Clave 15.1 relleno; MRBC; resistencia a la compresión; control de construcción; diseño de mezclas; control de calidad; estabilización de suelos.
ASTM Designación: D 4318-00 Método de Ensayo Estándar para Límite Líquido, Límite Plástico e Indice Plástico de Suelos 1. Alcance 1.1 Estos métodos de ensayo cubren la determinación del límite líquido, límite plástico e índice plástico de suelos como se definen en la Sección 3 sobre Terminología. 1.2 Dos métodos para preparar los especímenes de ensayo son proporcionados como sigue: Método de preparación húmeda, como se describe en 10.1. Método de prepara-ción seca, como se describe en 10.2. El método a ser usado será
especificado por la autoridad que lo requiera. Si ningún método es especificado, use el método de prepara-ción húmeda. 1.2.1 Los limites líquido y plástico de muchos suelos a los que se les ha permitido secar antes del ensayo puede ser considerablemente diferente de valores obtenidos en muestras no secadas. Si los limites liquido y plástico de suelos son usados para correlacionar o estimar las propiedades ingenieriles de los suelos en su estado de humedad natural, no debe ser permitido a las muestras secar antes del ensayo, a menos que información o muestras secas sean específicamente deseadas. 1.3 Dos métodos para determinar el limite liquido son proporcionados como sigue: Método A, Ensayo multi-puntos, como se describe en las Secciones 11 y 12. Método B, Ensayo de un punto como se describe en las Secciones 13 y 14. El método a ser usado deberá ser especificado por la autoridad solicitante. Si ningún método es especificado, use el Método A. 1.3.1 El método de limite liquido multi-puntos es generalmente más preciso que el método de un punto. Es recomendado que el método multi-puntos sea usado en casos donde los resultados del ensayo pueden ser sujetos de disputa, o donde mayor precisión sea requerida. 1.3.2 Por que el método de un punto requiere que el operador juzgue cuando el espécimen de ensayo esta aproximadamente en su limite liquido, particularmente no se recomienda para ser usado por operadores sin experiencia. 1.3.3 La correlación en la cual están basados los cálculos del método de un punto puede no ser valido para algunos suelos, tales como suelos orgánicos o suelos de un ambiente marino. Es ampliamente recomendado que el limite liquido de estos suelos sea determinado por el método multi-puntos. 1.4 El ensayo de limite plástico es efectuado con materiales preparados para el ensayo de limite liquido. 1.5 El limite liquido y limite plástico de suelos (junto con el limite de contracción) están frecuentemente colectivamente referidos como los limites de Atterberg. Estos límites se distinguen las fronteras de algunos estados de consistencia de suelos plásticos. 1.6 La composición y concentración de sales solubles en un suelo afecta los valores del limite liquido y plástico tan bien como el valor del contenido de agua en los suelos (ver Método D 2216). Consideraciones especiales deben ser dadas para suelos de un ambiente marino u otra fuente donde altas concentraciones de sal soluble pueden estar presentes. El grado para el cual las sales presentes en esos suelos esta diluida o concentrada puede ser dado en consideraciones cuidadosas. 1.7 Los métodos descritos aquí son efectuados solamente en la porción de suelo que pasa la malla de 425 m (No. 40). Por lo tanto la contribución relativa de esta porción de suelo a las propiedades de la muestra como un todo puede ser
considerado cuando se usen estos ensayos para evaluar las propiedades de un suelo. 1.8 Los valores declarados en unidades métricas aceptables serán considerados como el estándar, excepto como se anota abajo. Los valores dados en paréntesis son para información solamente. 1.8.1 Las unidades estándar para el ensayo de resiliencia cubierto en el Anexo A1 esta en lb-pulg, no métrico. Los valores métricos dados son para información solamente. 1.9 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregado de Campo a Tamaños de Ensayo D 75 Práctica para Muestreo de Agregados. D 420 Guía para Caracterización del Sitio para Propósitos de Ingeniería, Diseño y Construcción. D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos D 1241 Especificación de Materiales para Suelo-Agregado, Sub-base, Base y Capas Superficiales. D 2216 Método de Ensayo para Determinación en el Laboratorio del Contenido de Humedad de Suelos y Rocas por Masa. D 2487 Práctica para Clasificación de Suelos para Propósitos de Ingeniería (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos). D 3282 Práctica para Clasificación de Suelos y Mezclas Suelo-Agregado para Propósitos de Construcción de carreteras. D 3740 Práctica de Requerimientos Mínimos para Instituciones Responsables del Ensa yo e Inspección de Suelos y Rocas para Uso en Ingeniería, Diseño y Construc. D 4753 Especificación para Evaluación, Selección y Especificación de Balanzas y Básculas para uso en Suelos, Rocas y Ensayo de Materiales de Construcción.
D 6026 Practica para Uso de Digitos Significativos en Información Geotécnica. E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo. E 177 Práctica para Uso de los Términos Precisión y Tendencia en Métodos de Ensayo ASTM. E 691 Practica para Conducción de un Estudio Interlaboratorio para Determinar la Precisión de un Método de Ensayo. 3. Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 La definición de términos en este estándar es conforme con Terminología D 653. 3.2 Descripción de Términos Específicos a este Estándar: 3.2.1 Limites de Atterberg – Originalmente, seis “limites de consistencia” en suelos de grano fino fueron definidos por Albert Atterberg: el limite superior de flujo viscoso, el li-mite liquido, el limite pegajoso, el limite de cohesión, el limite plástico y el limite de con-tracción. El uso en corrientes de ingeniería, el término usualmente se refiere solamente al limite liquido, limite plástico y en algunas referencias, al limite de contracción. 3.2.2 consistencia – La relativa facilidad con la cual un suelo puede ser deformado. 3.2.3 limite liquido (LL, wL) – el contenido de agua, en porcentaje, de un suelo es el arbitrariamente definido como frontera entre el estado semi-liquido y plástico. 3.2.3.1 Discusión –el esfuerzo cortante no drenado del suelo en el limite líquido es considerada a ser aproximadamente 2 kPa (0.28 psi). 3.2.4 limite plástico (LP, wp) – el contenido de agua, en porcentaje, de un suelo en la frontera entre el estado plástico y semisolido. 3.2.5 suelo plástico – un suelo el cual tiene un rango de contenido de agua sobre el cual este exhibe plasticidad y el cual retrae su forma al secarse. 3.2.6 índice de plasticidad (IP) - el rango de contenido de agua sobre el cual un suelo se comporta plásticamente. Numéricamente, es la diferencia entre el LL y el LP. 3.2.7 índice de liquidez – la relación, expresada como un porcentaje de (1) el contenido de agua de un suelo menos su limite plástico, a (2) su índice de plasticidad.
3.2.8 numero de actividad (A) – la relación (1) índice de plasticidad de un suelo a (2) el porcentaje por masa de partículas que tienen un diámetro equivalente menor que 2 m 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 El espécimen es procesado para remover algún material retenido en la malla 425 m (No. 40). El limite liquido es determinado mediante la ejecución de pruebas en la cual una porción de espécimen es extendida en una copa de bronce, dividida en dos por una herramienta de ranurado, y entonces permitir fluir juntos desde el choque causado por el golpeteo repetidamente de la copa en un dispositivo mecánico estándar. El limite liquido multi puntos, Método A, requiere tres o mas pruebas sobre un rango de contenido de agua a ser ejecutado y la información de las pruebas ploteadas o calcula-das para hacer una relación de la cual el limite liquido es determinado. El limite liquido de un punto, Método B, usa la información de dos ensayos a un contenido de agua multiplicado por un factor de corrección para determinar el limite liquido. 4.2 El limite plástico es determinado mediante presión alternadamente junta y rodillada dentro de un diámetro de 3.2 mm (1/8 pulg.) hile una pequeña porción de suelo plástico hasta que su contenido de agua es reducido a un punto en el cual el hilo se desmigaja y puede no alargarse al ser presionado junto y re-rodillada. El contenido de agua del suelo en este punto es reportado como el limite plástico. 4.3 El índice de plasticidad es calculado como la diferencia entre el LL y el LP. 5. Significado y Uso 5.1 Estos métodos de Ensayo son usados como parte integral de algunos sistemas de clasificación de ingeniería para caracterizar las fracciones de suelos de grano fino (ver Practicas D 2487 y D 3282) y para especificar la fracción de grano fino de materiales de construcción(ver Especificación D1241). El limite liquido, limite plástico e índice plástico de suelos son usados extensamente, individualmente o juntos, con otras propiedades del suelo para correlacionar el comportamiento ingenieril tales como compresibilidad, permeabilidad, compactabilidad, contracción-hinchamiento y esfuerzo cortante. 5.2 Los limites liquido y plástico de un suelo y su contenido de agua pueden ser usa-dos para expresar su consistencia relativa o índice de liquidez. En adición, el índice de plasticidad y el porcentaje más fino que tamaño de partícula de 2 m puede ser usada para determinar su numero de actividad. 5.3 Estos métodos son usados algunas veces para evaluar las características de intem-perismo de materiales como arcilla esquistosa. Cuando son sometidos a ciclo repetido de humedecimiento y secado, los limites líquidos de estos materiales tienden a incre-mentarse. La cantidad de incremento es considerada para ser una medida de un esquisto susceptible al intemperismo.
5.4 El limite liquido de un suelo conteniendo cantidades sustanciales de materia orgánica decrece dramáticamente cuando el suelo es secado al horno antes del ensayo. La comparación del limite liquido de una muestra antes y después de secada al horno puede entonces ser usada como una medida cualitativa de contenido de materia orgánica de un suelo (ver Práctica D 2487). Nota 1 – La calidad del resultado producido por este estándar depende de la competencia del personal ejecutándolo y del equipo conveniente y facilidades usadas. Las agencias que reúnan el criterio de la Practica D 3740, generalmente, son consideradas capaces de competencia y objetivos para ensayo/ muestreo/ inspección/ etc. Los usuarios de este estándar son prevenidos que la confianza con la Práctica D 3740 no asegura en sí, resultados confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores; la Practica D 3740 proporciona un medio de evaluar algunos de estos factores. 6. Aparatos 6.1 Dispositivo de Limite Liquido – Un dispositivo mecánico consistiendo de una copa de bronce suspendida de un pivote diseñado para controlar sus golpes sobre una base de hule duro. La Fig. 1 muestra las características esenciales y dimensiones criticas del dispositivo. El dispositivo puede ser operado en forma manual o con motor eléctrico. 6.1.1 Base – Una base de hule duro teniendo un Tipo D Durómetro, dureza de 80 a 90, y resiliencia de rebote de al menos 77 % pero no más de 90 %. Conducir ensayos de resiliencia sobre la base terminada con el pie adherido. Detalles para medir la resilien-cia de la base son dados en el Anexo A1. 6.1.2 Pie de hule, soportando la base, diseñada para proporcionar aislamiento de la base de la superficie de trabajo, y teniendo un Durómetro Tipo A de dureza no mayor de 60 como medido en el pie acabado adherido a la base. 6.1.3 Copa, de bronce, con una masa, incluyendo la manivela, de 185 a 215 g. 6.1.4 Excéntrica - Diseñado para elevar la copa suavemente y continuamente para su máxima altura, sobre una distancia de al menos 180° de rotación excéntrica, sin desarrollar una velocidad ascendente o descendente de la copa cuando en la excéntrica el casquillo deja la excéntrica. (El movimiento excéntrico preferido es una curva que sube uniformemente acelerada). Nota 2 – El diseño de la excéntrica y el casquillo en la Fig. 1 es para un movimiento uniformemente acelerado (parabólico) después del contacto y asegura que la copa no tiene velocidad en golpe apagado. Otros diseños de excéntrica también proporcionan esta característica y pueden ser usados. Sin embargo si la excentricacasquillo levantada en el patrón no es conocido, cero velocidad en el golpe apagado puede ser asegurado mediante un relleno cuidadoso o maquinando la excéntrica y el casquillo para que la altura de la copa se mantenga constante sobre al menos 20 a 45° de rotación de la excéntrica.
6.1.5 Acarreador, construido en el sentido que permita un conveniente pero seguro ajuste de la altura de caída de la copa a 10 mm (0.394 pulg.) y diseñado para que la copa y su maneral ensamblado sea solamente adherido al acarreador por medio de un pin removible Ver fig. 2 para definición y determinación de la altura de caída de la copa. 6.1.6 Motor (Opcional) – Como una alternativa a la manivela mostrada en la Fig. 1, el dispositivo puede ser equipado con un motor para girar la excéntrica. Tal que un motor puede girar aislado del resto del dispositivo por hules montados o por alguna otra vía que prevenga la vibración del motor siendo transmitido al resto del aparato. Este puede ser equipado con un interruptor de apagado-encendido y un medio conveniente de dar posición a la excéntrica para ajustar la altura de caída. Los resultados obtenidos usando un dispositivo con motor no deben diferir de aquellos obtenidos usando un dispositivo de operación manual. 6.2 Herramienta de Ranurado Plana – Una herramienta hecha de plástico o metal no corrosivo, teniendo las dimensiones mostradas en la Fig. 3. El diseño de la herramienta puede variar tanto como las dimensiones esenciales sean mantenidas. La herramienta puede, pero no necesita, incorporar el medidor para ajustar la altura de caída del dispositivo de limite liquido. Nota 3 – Previo a la adopción de este método de ensayo, una herramienta de ranurado curva fue especificada como parte del aparato para efectuar el ensayo de limite liquido. La herramienta curvada se considera que no es tan adecuada como la herramienta plana descrita en 6.2 ya que este no controla la altura del suelo en la copa del limite liquido. Sin embargo, hay alguna información la cual indica que típicamente el limite liquido es ligeramente incrementado cuando la herramienta plana es usada en lugar de la herramienta curvada. 6.3 Calibrador – Un bloque medidor metálico para ajustar la altura de caída de la copa, teniendo las dimensiones mostradas en la Fig. 4. El diseño de la herramienta puede variar proporcionando el medidor descanse seguramente sobre la base sin ser susceptible de balanceo, y el borde el cual hace contacto con la copa durante el ajuste es recto, al menos 10 mm (3/8 pulg.) de ancho, y sin bisel o radios de curvatura. 6.4 Recipientes Contenedores de Agua – Contenedores pequeños resistentes a la corrosión con topes de ajuste sin holgura para el contenido de agua de los especímenes. Recipientes de aluminio o acero inoxidable de altura 2.5 cm (1 pulg.) por 5 cm (2 pulg.) de diámetro son apropiados. 6.5 Balanza, conforme a la especificación D 4753, Clase GP1 (precisión de 0.01 g). 6.6 Contenedor de Almacenamiento y Mezclado – Un contenedor para mezclar el espécimen de suelo (material) y almacenar el material preparado. Durante el mezclado y almacenamiento, el contenedor no contaminará el material de alguna manera, y prevendrá perdida de humedad durante el almacenamiento. Es adecuado un plato de porcelana, vidrio o plástico, de diámetro alrededor de 11.4
cm (4 ½ pulg.) y una bolsa plástica grande suficiente para encerrar el plato y ser doblado al terminar. 6.7 Limite Plástico. 6.7.1 Placa de vidrio base: Una placa de vidrio base cuadrada de al menos 30 cm (12 pulg.) por 1 cm (3/8 pulg.) de espesor para rodillar el hilo de limite plástico. 6.7.2 Dispositivo para Rodado de Limite Plástico (opcional) – Un dispositivo hecho de acrílico conforme a las dimensiones mostradas en la Fig. 5. El tipo de accesorio de papel no vidriado, para el borde superior y el fondo de la placa (ver 16.2.2)será tal que este no adicione materia extraña (fibras, fragmentos de papel, etc.) al suelo durante el proceso de rodillado. 6.8 Espátula – Una espátula o cuchillo teniendo una hoja de alrededor 2 cm (3/4 pulg.) de ancho, y alrededor de 10 a 13 cm (4 a 5 pulg.) de longitud. 6.9 Malla(s) – Una malla de 200 mm (8 pulg.) de diámetro y 425 m (No. 40) de aber-tura, conforme a los requerimientos de la especificación E 11 y teniendo un aro de al menos 5 cm (2 pulg.) por encima del tejido. Una malla de 2.00 mm (No. 10) reuniendo los mismos requerimientos pueden también ser necesarios. 6.10 Botella de lavado – o contenedor similar para adicionar cantidades controladas de agua al suelo y lavar los finos de las partículas gruesas. 6.11 Horno de secado – termostáticamente controlado, preferiblemente del tipo aspira-ción mecánica, capaz de mantener continuamente una temperatura de 110 6.12 Recipiente de lavado – redondo, de fondo plano, profundidad de al menos 7.6 cm (3 pulg.) y ligeramente mayor en el fondo que una malla de 20.3 cm (8 pulg.) diámetro. 7. Reactivos y Materiales 7.1 Pureza del agua – Donde agua destilada es referida en este método de ensayo, ambas, agua destilada o desmineralizada pueden ser usadas. Ver Nota 7 cubriendo el uso de agua de grifo. 8. Muestreo y Espécimen 8.1 las muestras pueden ser tomadas de algún lugar que satisfaga las necesidades del ensayo. Sin embargo, las Practicas C 702, D 75 y D 420 pueden ser usadas como guía para seleccionar y preservar muestras de varios tipos de operaciones de muestreo Las muestras en las cuales los especímenes serán preparados usando el método de preparación húmeda (10.1) puede ser mantenida a su contenido de agua como mues-treadas previo a la preparación.
8.1.1 Donde las operaciones de muestreo tienen preservadas la estratificación natural de la muestra, los estratos varios pueden ser mantenidos separados y ejecutar los ensayos en el estrato de interés particular con tan poca contaminación como sea posible de otro estrato. Donde una mezcla de materiales sea usada en la construcción, combine los componentes varios en tal proporción que la muestra resultante representa el caso de la construcción actual. 8.1.2 Donde la información de estos métodos de ensayo es para ser usada en correlación con otros laboratorios o información de ensayos de campo, use el mismo material como el usado para aquellos ensayos donde es posible. 8.2 Espécimen – Obtenga una porción representativa de la muestra total, suficiente para proporcionar 150 a 200 g de material pasando la malla de 425 m (No. 40). Las muestras de flujo libre (materiales) pueden ser reducidas por el método de cuarteo o partidura. Los materiales sin flujo libre o cohesivos serán mezclados completamente en un recipiente con una espátula o cuchara y una porción representativa tomada de la masa total por la toma de uno o más pasadas rápidas con una cuchara a través de la masa mezclada. 9. Calibración de Aparatos 9.1 Inspección de Uso: 9.1.1 Dispositivo de limite liquido – Determine que el dispositivo de limite liquido esta limpio y en buenas condiciones de trabajo. Chequee los siguientes puntos específicos: 9.1.1.1 Desgaste de la Base – El lugar en la base donde la copa hace contacto puede ser desgastada no más de 10 mm (3/8 pulg) de diámetro. Si el lugar desgastado es mayor que esto, la base puede ser pulida para remover el lugar desgastado proporcio-nando una nueva superficie no hecha manteniendo la base delgada como fue especificado en 6.1 y la otra relación dimensional. 9.1.1.2 Desgaste de la Copa – Reemplace la copa cuando la herramienta de ranurado produce un desgaste con una depresión en la copa de 0.1 mm (0.004 pulg.) de profundidad o cuando la orilla de la copa ha sido reducida a la mitad de su espesor original. Verifique que la copa esta firmemente adherida al colgadero. 9.1.1.3 Desgaste del maneral de la Copa – Verifique que el pivote del maneral de la copa no está apretado y no esta gastado a una extensión que permita más de 3 mm (1/8 pulg) movimiento lado a lado del punto bajo en el borde. 9.1.1.4 Desgaste del Rotor – El rotor no estará gastado a una extensión que la copa golpee antes de que el maneral de la copa (parte del rotor) pierda contacto con el rotor. 9.1.2 Herramientas de Ranurado – Inspeccione las herramientas de ranurado para desgastar en una base regular y frecuente. La rapidez de desgaste depende del material del cual la herramienta es hecha, y el tipo de suelo siendo ensayado.
Suelos conteniendo una proporción grande de partículas de arena fina pueden causar rápido desgaste de la herramienta de ranurado; por lo tanto, cuando ensaye estos materiales, las herramientas deben ser inspeccionadas con mas frecuencia que para otros suelos. Nota 4 – El ancho de la punta de la herramienta de ranurado es convenientemente verificada, usando un medidor de bolsillo magnificado equipado con una escala milimétrica. Magnificadores de este tipo están disponibles en muchas compañías que suministran a los laboratorios. La altura de la punta de la herramienta de ranurado puede ser verificada usando el medidor de altura característico del calibrador vernier. 9.2 Ajuste de la altura de caída – Ajuste la altura de caída para que el punto de la copa en contacto con la base tenga una altura de 10 localiza-ción propia del medidor relativo a la copa durante el ajuste. Nota 5 – Un procedimiento conveniente para ajustar la altura de caída es el siguiente: coloque una pieza de cinta adhesiva alrededor del fondo externo de la copa, paralelo con el eje del maneral pivote de la copa. El borde de la cinta lejos del maneral de la copa debe bisectar la mancha en la base de la copa que hace contacto. Para copas nuevas, colocar una pieza de papel carbón en la base y permita que la copa golpee algunas veces marcando la mancha de contacto. Sujetar la copa al dispositivo y gire la manivela hasta que la copa este levantada a su máxima altura. Deslice el medidor de altura bajo la copa desde el frente y observe si el medidor contacta la copa o la cinta (Ver Fig. 2). Si la cinta y la copa están simultáneamente contactados, la altura de caída esta lista para ser verificada. Si no, ajuste la copa hasta que el contacto simultaneo sea hecho. Verifique el ajuste girando la manivela a 2 revoluciones por seg. , sostener un rato el medidor en posición contra la cinta y la copa. Si un sonido débil (apagado) o ruido seco es oído sin que la copa ascienda desde el medidor, el ajuste es correcto. Si ningún sonido es oído o si la copa levantada desde el medidor, reajuste la altura de caída. Si la copa se balancea en el medidor durante esta operación de chequeo, el pivote partidario del rotor esta excesivamente gastado y la pieza gastada puede ser reemplazada. Siempre remueva la cinta después de completar la operación de ajuste. 10. Preparación del Espécimen de Ensayo 10.1 Método de Preparación Húmeda – Excepto donde el método seco de preparación de especímenes sea especificado (10.2), prepare el espécimen para ensayo como se describe en las siguientes secciones: 10.1.1 Material pasando la malla de 425 m (No. 40): 10.1.1.1 Determine por métodos visual y manual que el espécimen de 8.2 tiene poco o ningún material retenido en la malla de 425 m (No. 40). Si este es el caso, prepare 150 a 200 g de material mediante mezclado completo con agua destilada o desminera-lizada en la placa de vidrio o cápsula de mezclado usando la espátula. Si se desea, empapar el material en una mezcla almacenada en una cápsula con una pequeña can-tidad de agua para ablandar el material antes del inicio del mezclado.
Si el Método A es usado, ajuste el contenido de agua del material para llevarlo a una consistencia que pueda requerir alrededor de 25 a 35 golpes del dispositivo de limite liquido para cerrar la ranura (nota 6). Para el Método B, el numero de golpes puede ser entre alrededor de 20 y 30 golpes. 10.1.1.2 Si, durante el mezclado, un pequeño porcentaje de material es encontrado con la mano (sí es posible). Si esto es impráctico para remover el material grueso con la mano, remueva pequeños porcentajes (menores que alrededor del 15%) de material grueso mediante trabajar el material (teniendo la consistencia alta) a te este procedimiento, use una pieza de hule laminado, tapón de hule u otro dispositivo conveniente que proporcione el procedimiento que no distor-sione la malla o degrade el material que puede ser retenido si el método de lavado descrito en 10.1.2 fuese usado. Si porcentajes grandes de material grueso son encon-trados durante el mezclado, o es considerado impractico remover el material grueso por el procedimiento arriba descrito, lave la muestra como se describe en 10.1.2. Cuando las partículas gruesas encontradas durante el mezclado son concreciones, conchas u otras partículas pero remuévalas manualmente o mediante lavado. 10.1.1.3 Coloque el material preparado en el plato de almacenamiento/mezclado, verifi-que su consistencia (ajuste si es requerido), cubra para prevenir perdida de humedad, y permita curado por al menos 16 h (por la noche). Después del periodo de curado e inmediatamente antes de iniciar el ensayo, remezcle completamente el suelo. 10.1.2 Material Conteniendo Partículas retenidas en una Malla de 425 10.1.2.1 Coloque el espécimen (ver 8.2) en una bandeja o plato y agregue suficiente agua para cubrir el material. Permita al material saturarse hasta que todos los grumos tengan suavidad y los finos no se adhieran a las superficies de las partículas gruesas (Nota 7). Nota 6 – El tiempo tomado para mezclar adecuadamente un suelo variará grandemente, dependiendo de la plasticidad y contenido de agua inicial. Un tiempo de mezclado inicial de más de 30 minutos puede ser necesario para arcillas magras o duras. Nota 7 – En algunos casos, los cationes de la sal presentes en el agua de grifo reaccionan con los cationes naturales en el suelo y significativamente altera los resultados del ensayo si agua de grifo es usada en la saturación y operaciones de lavado. A menos que esto sea conocido que tales cationes no están presentes en el agua de grifo, agua destilada o desmineralizada deberá ser usada. Como una regla general, agua conteniendo más de 100 mg/L de sólidos disueltos no debe ser usada para operaciones de saturación y lavado. 10.1.2.2 Cuando el material contiene un porcentaje grande de partículas retenidas en la malla de 425
incrementos, lavando no más de 0.5 kg (1 lb) de material a una vez. Coloque la de material, la mezcla suelo -agua sobre la malla. Si grava o partículas de arena gruesa están presentes, enjuague muchas de esas como sea posible con pequeñas cantidades de agua de un frasco de lavado y descarte. Alternativamente, transfiera la mezcla suelo-agua sobre una malla de 2.00 mm (No. 10) encajando el borde superior de la malla de 425 malla de 2.00 mm. Después del lavado y removiendo mucho del material grueso como sea posible, adicione suficiente agua al recipiente para alcanzar el nivel de alrededor 13 mm (1/2 pulg) arriba de la super lechada o pasta aguada mediante revolver con los dedos durante un tiempo, subiendo y bajando la malla en el recipiente y arremolinando la suspensión como que el material fino es lavado de las partículas gruesas. Desagregar los grumos de suelo fino que no se desmenuzan por una frotación suave sobre la malla con la punta de los dedos. Complete la operación de lavado levantando la malla arriba de la superficie de agua y retire el material retenido con una pequeña cantidad de agua limpia. Descarte el material retenido en la malla de 425 (No. 40) hasta que este se aproxime al limite liquido. Reducción del contenido de agua puede ser acompañado por uno o una combinación de los siguientes métodos: (a) exponer a una corriente de aire a la temperatura del cuarto, (b) exponer a una corriente de aire de una fuente tal como un secador de pelo eléctrico, (c) decantar el agua limpia de la superficie de la suspensión, (d) Filtrando en un embudo Büchner o usando filtros candela, o (e) drenando en un colador o plato de yeso de París alineado con alta retentividad, papel filtro de resistencia húmeda alta. Si un plato de yeso de París es usado, tenga cuidado de que la cápsula nunca se vuelva suficientemente saturada que esta falle por absorber agua en su superficie. Seque completamente la cápsula entre usos. Durante la evaporación y enfriamiento, remover el material lo suficiente para prevenir sobresecado de las franjas y suelos con pináculos en la superficie de la mezcla. Para materiales conteniendo sales solubles, use un método de reducción de agua (a o b) que no eliminará las sales solubles del espécimen de ensayo. 10.1.2.4 Si es aplicable, remueva el material retenido en papel filtro. Mezcle completa-mente este material o el material de arriba en la placa de vidrio o en la cápsula de mezclado usando la espátula. Ajuste el contenido de agua de la mezcla, si es necesa-rio, adicionando pequeños incrementos de agua destilada o desmineralizada o permiti-endo a la mezcla secar a la temperatura del cuarto aunque mezclando en la placa de vidrio. Si se usa el Método A, el material será con un contenido de agua que puede requerir alrededor de 25 a 35 golpes del dispositivo de limite liquido para cerrar la ranura. Para el método B, el numero de golpes puede ser entre 20 y 30. Ponga, si es necesario, el material mezclado en el plato de almacenamiento, cubra para prevenir perdida de humedad, y permita reposar (curado) por al menos 16 horas. Después del período de reposo e inmediatamente antes de iniciar el ensayo, remezcle completa-mente el espécimen. 10.2 Método de Preparación Seca:
10.2.1 Seque el espécimen de 8.2 a la temperatura del cuarto o en un horno a una tem-peratura que no exceda 60° C hasta que los terrones de suelo estén listos para pulveri-zar. La disgregación es expedita si al material no se le permite secar completamente. Sin embargo, el material puede tener una apariencia seca cuando esta pulverizado. 10.2.2 Pulverice el material en un mortero con pistilo de hule o de alguna otra manera que no cause ruptura de las partículas individuales. Cuando las partículas gruesas encontradas durante la pulverización son concreciones, conchas, u otra partícula frágil, no triture esas partículas para hacer que pasen la malla de 425 (No. 40) pero remueva con la mano u otro medio adecuado, tal como lavado. Si el procedimiento de lavado es usado, siga los pasos 10.1.2.1 a 10.1.2.4. mano para asegurar separación completa de la fracción fina. Regrese el material retede tamiza-do y pulverizado. Pare este proceso cuando más del material fino ha sido desagregado y material reteni individuales. operación de pulverizado final, en un plato y humedéscala con una pequeña cantidad de agua. Revuelva esta mezcla atrape el agua y algunos finos suspendidos en el recipiente de lavado. Vierta esta suspensión en un plato conteniendo el suelo seco previamente tamizado por la 10.2.5 Proceda como se describe en 10.1.2.3 y 10.1.2.4. LIMITE LIQUIDO MULTI PUNTOS – METODO A 11. Procedimiento 11.1 Remezcle completamente el espécimen (suelo) en su recipiente de mezclado, y si es necesario, ajuste su contenido de agua hasta la consistencia requerida alrededor de 25 a 30 golpes del dispositivo de limite liquido para cerrar la ranura. Usando una espá-tula, coloque una porción del suelo preparado en la copa del dispositivo de limite liquido en el punto donde la copa descansa sobre la base, apriete este hacia abajo, y extiénda-la en la copa a una profundidad de alrededor 10 mm en su punto de mayor profundidad franjeando para formar una superficie aproximadamente horizontal. Tenga cuidado de eliminar las burbujas de aire del suelo preparado, pero forme el preparado con tan pocos golpes como sea posible. Mantenga el suelo no usado en el plato de almacena-miento/mezclado. Cubra el plato con una toalla húmeda (o use otros medios) para retener la humedad en el suelo. 11.2 Forme una ranura en el suelo preparado mediante introducir la herramienta con el filo biselado hacia delante a través del suelo en una línea que une el punto alto al punto bajo en el aro de la copa. Cuando corte la ranura, sostener la
herramienta de ranurado contra la superficie de la copa y en un arco, manteniendo la herramienta perpendicular a la superficie de la copa durante todo su movimiento. Ver Fig. 6. En suelos donde una ranura no puede ser hecha en un recorrido sin desgarrar el suelo, corte la ranura con algunos recorridos de la herramienta de ranurado. Alternativamente, corte con una espátula la ranura para adelgazar, menos que las dimensiones requeridas y use la herramienta de ranurado para llevar la ranura a las dimensiones finales. Ejercite con extremo cuidado para prevenir deslizamiento del suelo preparado relativo a la superficie de la copa. 11.3 Verifique que ninguna migaja de suelo este presente en la base o en la parte de abajo de la copa. Suba y golpee la copa girando el maneral a una razón de 1.9 a 2.1 golpes por segundo hasta que las dos partes del suelo preparado están en contacto en el fondo de la ranura a lo largo de una distancia de 13 mm (1/2 pulg). Ver fig. 7. Nota 8 – El uso de una escala es recomendado para verificar que la ranura ha cerrado 13 mm (1/2”). 11.4 Verifique que una burbuja de aire no causa un cierre prematuro de la abertura mediante observación de ambos lados de la ranura teniendo un flujo todo junto con aproximadamente la misma forma. Si una burbuja ha causado un cierre prematuro de la ranura, reforme el suelo en la copa, adicionando una pequeña cantidad de suelo para hacer subir por la perdida en la operación de ranurado y repita 11.1 - 11.3. Si el suelo desliza en la superficie de la copa, repita 11.1 – 11.3 con un alto contenido de agua. Si, después de algunos ensayos con contenidos de humedad sucesivamente altos, el suelo preparado continua deslizando en la copa o si el numero de golpes requerido para cerrar la ranura es siempre menor que 25, registre que el limite liquido no puede ser determinado, y reporte el suelo como no plástico sin desarrollar el ensayo de limite plástico. 11.5 Registre el numero de golpes, N, requerido para cerrar la ranura. Remueva una lasca de suelo de aproximadamente el ancho de la espátula, extendiendo de borde a borde del pastel de suelo en ángulo recto a la ranura e incluyendo la porción de la ranura en la cual el suelo fluye junto, colóquelo en un contenedor de masa conocida y cúbralo. 11.6 Regrese el suelo mantenido en la copa a la cápsula. Lave y seque la copa y la he-rramienta de ranurado y sujete la copa al acarreador para preparar la próxima prueba. 11.7 Remezcle el espécimen de suelo completo en la copa adicionando agua destilada para incrementar el contenido de humedad del suelo y disminuir el numero de golpes requeridos para cerrar la ranura. Repita 11.1 a 11.6 para al menos dos ensayos adicio-nales produciendo sucesivamente numero de golpes bajos para cerrar la ranura. Uno de los ensayos será para un cierre requerido entre 25 y 35 golpes, uno para cierre entre 20 y 30 golpes y un ensayo para un cierre requerido entre 15 a 25 golpes.
11.8 Determine el contenido de agua, Wn, del espécimen de suelo para cada prueba de acuerdo con el Método de Ensayo D 2216. 11.8.1 Determinación de masas iniciales (recipiente mas suelo húmedo) puede ser efectuada inmediatamente después de completar el ensayo. Si el ensayo es interrum-pido por más de 15 minutos, determine la masa del agua contenida en el espécimen ya, obtenida en el tiempo de la interrupción. 12. Cálculos 12.1 Grafique la relación entre el contenido de agua, W, y el correspondiente numero de golpes, N, de la copa en un gráfica semilogaritmica con el contenido de agua como ordenada en la escala aritmética, y el numero de golpes como abscisa en una escala logarítmica. Dibuje la mejor línea recta a través de los tres o más puntos ploteados. 12.2 Tome el contenido de agua correspondiente a la intersección de la línea con 25 golpes y la abscisa, como el limite liquido del suelo y redondee al numero entero más cercano. Métodos computacionales pueden ser sustituidos por el método gráfico para obtener una línea recta y determinar el resultado del limite liquido. LIMITE LIQUIDO DE UN PUNTO – METODO B 13. Procedimiento 13.1 Proceda como se describe en 11.1 –11.5 excepto que el numero de golpes requeridos para cerrar la ranura será de 20 a 30. Si menos de 20 o más de 30 golpes son requeridos, ajuste el contenido de agua del suelo y repita el procedimiento. 13.2 Inmediatamente después de remover el contenido de agua del espécimen como se describió en 11.5, moldee el suelo en la copa, adicionando una pequeña cantidad de suelo para reponer la perdida en el ranurado y orientaciones de muestreo en contenido de agua. Repita 11.2 – 11.5, y si el segundo cierre de la ranura requiere el mismo numero de golpes, o no más de dos golpes de diferencia, asegure otro espécimen para contenido de humedad. En caso contrario, remezcle el espécimen entero y repita. 13.3 Determine el contenido de agua de los especímenes de acuerdo con 11.8. Nota 9 – Secado excesivo o mezclado inadecuado causará que el numero de golpes varíe. 14. Cálculos 14.1 Determine el limite liquido para cada contenido de agua del espécimen usando una de las siguientes ecuaciones:
LLn = Wn . (N/25)0.121 o LLn = k . Wn donde: LL = limite liquido de un punto para la prueba dada, % N = Numero de golpes que causan el cierre de la ranura para la prueba dada Wn = contenido de agua para la prueba dada, % K = factor dado en la Tabla 1 14.1.1 El limite liquido, LL, es el promedio de las dos pruebas o valores de limite liquido, al mas cercano numero entero (sin la designación de porcentaje) 14.2 Si la diferencia entre las dos pruebas o valores de limite liquido es mayor que un punto porcentual, repita el ensayo como se describe en 13.1 hasta 14.1.1. LIMITE PLASTICO 15. Preparación del Espécimen de Ensayo 15.1 Seleccione unos 20 g o más de una porción de suelo del material preparado para el ensayo de limite liquido; cualquiera de los dos, después del segundo mezclado antes del ensayo, o del suelo remanente después de completar el ensayo de limite liquido. Reduzca el contenido de agua del suelo a una consistencia a la cual pueda ser rodada sin pegarse a las manos por extendido o mezclando continuamente en la placa de vidrio o en el plato de almacenamiento/secado. El proceso de secado puede ser ace-lerado mediante la exposición del suelo a una corriente de aire de un ventilador eléc-trico, o por secar con papel, que no adicione ninguna fibra al suelo. Papel adecuado tal como papel de superficie dura, papel toalla o papel filtro de alta resistencia húmeda. TABLA 1 Factores para Obtener el Limite Liquido del contenido de agua y numero de golpes que causan el cierre de la ranura. N (Numero de golpes) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
K (Factor para Limite liquido) 0.973 0.979 0.985 0.990 0.995 1.000 1.005 1.009 1.014 1.018
30
1.022
16. Procedimiento 16.1 De este espécimen de limite plástico, seleccione una porción de 1.5 a 2.0 g. Forme la porción seleccionada en una masa elipsoidal. 16.2 Ruede la masa de suelo por uno de los siguientes métodos: 16.2.1 Método Manual – Ruede la masa entre la palma o dedos y la placa de vidrio con suficiente presión para enrollar la masa en un hilo de diámetro uniforme por toda su longitud (ver Nota 10). El hilo será alejado deformado en cada trazo así que su diáme-tro alcance 3.2 mm (1/8 pulg), tomando no más de 2 min (ver nota 11). La cantidad de presión manual o con los dedos requerida variará grandemente de acuerdo al suelo siendo ensayado, que es, la presión requerida típicamente, incrementándose al incrementar la plasticidad. Suelos frágiles de baja plasticidad son mejor rodados bajo el borde externo de la palma o en la base del pulgar. Nota 10 – Una relación normal de rodado para muchos suelos puede ser de 80 a 90 recorridos por minuto, considerando como un recorrido el movimiento completo de la mano hacia delante y hacia atrás de la posición inicial. Esta relación de rodado puede decrecer para muchos suelos frágiles. Nota 11 – Una barra o tubo de 3.2 mm (1/8 pulg) de diámetro es usado para frecuentes comparaciones con el suelo hilado para determinar cuando el hilo ha alcanzado el diámetro apropiado. 16.2.2 Método con Dispositivo de Rodado – Sujetar el papel liso no barnizado en las placas superior y de fondo del dispositivo de rolado para limite plástico. Ponga la masa de suelo en la placa de fondo, en el punto medio entre los rieles de deslizamiento. Colo que la placa superior en contacto con la masa de suelo. Simultáneamente aplique una fuerza deslizada descendente y regrese y adelante movimiento a la placa superior de tal manera que la placa superior llegue a hacer contacto con el lado del riel dentro de 2 minutos (ver notas 10 y 12). Durante este proceso de rolado, los extremos de los hilos de suelo no deben entrar en contacto con los lados del riel. Si esto ocurre, ruede una masa pequeña de suelo ( aún si es menor que la mencionada en la sección 16.1). Nota 12 – En muchos casos, dos masas de suelos (hilados)pueden ser rodados simultáneamente en el dispositivo de rodado de limite plástico. 16.3 Cuando el diámetro del hilo alcanza 3.2 mm, corte el hilo en varias piezas. Extraer las piezas juntas, amasar entre el pulgar y el primer dedo de cada mano, reforme en una masa elipsoidal y re-ruede. Continúe con este rolado alternado en un hilo de 3.2 mm de diámetro, reúna juntándolas, amasándolas y re-rolado, hasta que el hilo se desmigaje bajo la presión requerida para el rolado y el suelo ya no pueda alargarse siendo rolado hasta 3.2 mm de diámetro del hilo. Esto no tiene significado si el hilo rompe en hilos de corta longitud. Role cada uno de estos hilos cortos a 3.2 mm de diámetro. El único requerimiento para continuar el ensayo es
que estos hilos pueden ser reformados en una masa elipsoidal y rodada de nuevo fuera. El operador no tendrá tiempo de intentar producir la falla en exactamente 3.2 mm de diámetro por permitir al hilo alcanzar 3.2 mm, entonces reduciendo la razón de rodado o la presión de la mano, o ambas, continuando el rodado sin deformación alejada hasta que el hilo falle aparte. Esto es permisible, sin embargo, para reducir la cantidad total de deformación para suelos plásticos débiles, mediante la elaboración del diámetro inicial de la masa elip-soidal cercana al requerido 3.2 mm de diámetro final. Si el desmigajamiento ocurre cuando el hilo tiene un diámetro mayor de 3.2 mm, esto será considerado un punto final satisfactorio, proporcionando que el suelo ha sido previamente rodado en un hilo de 3.2 mm de diámetro. El desmigajamiento del hilo manifestará por si mismo diferentemente con varios tipos de suelo. Algunos suelos caen aparte en numerosa agregaciones pequeñas de partículas, otras pueden formar una capa tubular por el lado exterior que inicia partido en ambos extremos. La partidura progresa hacia la mitad, y finalmente, el hilo se parte en muchas partículas pequeñas. Los suelos arcillosos magros requieren mucha presión para deformar el hilo, particularmente cuando se aproximan al limite plástico. Con estos suelos, el hilo quiebra en una serie de segmentos en forma de barras alrededor de 3.2 a 9.5 mm (1/8 a 3/8 pulg) en longitud. 16.4 Reunir las porciones del hilo desmigajado junto y colóquelo en un recipiente de masa conocida. Inmediatamente cubra el recipiente. 16.5 Seleccione otra porción de 1.5 a 2.0 g de suelo del espécimen de limite plástico y repita las operaciones descritas en 16.1 y 16.2 hasta que el contenedor tenga al menos 6 g de suelo. 16.6 Repita 16.1 – 16.5 para hacer otro contenedor al menos 6 g de suelo. Determine el contenido de agua del suelo contenido en el recipiente de acuerdo con el Método de Ensayo D 2216. Ver sección 11.8.1. 17. Cálculos 17.1 Calcule el promedio de dos contenidos de agua (prueba de limite plástico) y redondee al numero entero más cercano. Este valor es el limite plástico, LP. Repita el ensayo si la diferencia entre las dos pruebas de limite plástico es mayor que el rango aceptable para dos resultados listados en Tabla 2 para precisión de un solo operador, esto es, 1.4 puntos porcentaje; por ejemplo (2.8x 0.5). INDICE DE PLASTICIDAD 18. Cálculos 18.1 Calcule el índice plástico como sigue: IP = LL – LP Donde:
LL = limite liquido (numero entero) PL = limite plástico (numero entero) 18.1.1 Ambos, el LL y el LP son números enteros. Si el limite liquido o el limite plástico no pueden ser determinados, o si el limite plástico es igual o mayor que el limite liquido, reporte el suelo como no plástico, NP. 19. Reporte 19.1 Reporte la siguiente información: 19.1.1 Información sobre identificación de la muestra 19.1.2 Algún proceso de selección de especímenes especiales usado, tal como remo-ción de lentes de arena de la muestra inalterada. 19.1.3 Reporte la muestra como secada al aire si la muestra fue secada al aire antes o durante la preparación. 19.1.4 Limite líquido, limite plástico, e índice plástico al numero entero más cercano, omitiendo la designación del porcentaje. Si el ensayo de limite liquido o limite plástico no puede ser efectuado, o si el limite plástico es igual o mayor que el limite liquido, reporte el suelo como no plástico, NP. 19.1.5 Estime el porcentaje de muestra retenido en la malla de 425 19.1.6 El procedimiento mediante el cual el limite liquido fue desarrollado, si este difiere del método multipuntos. 20. Precisión y Tendencia 20.1 Precisión – Los criterios para juzgar la aceptabilidad de los resultados del ensayo obtenidos por estos métodos de ensayo en un rango de tipos de suelo están dados en las Tablas 2 y 3. En el desarrollo de estos métodos de ensayo, fueron usados el Método A y el Método de Preparación Húmeda (excepto suelos secados al aire). 20.1.1 Estos estimados de precisión están basados en los resultados del programa interlaboratorios dirigidos por el ASTM Reference Soils and Testing Program. En este programa, algunos laboratorios desarrollaron tres ensayos replica por suelo tipo (ensayos de laboratorio triplicados), donde otros laboratorios desarrollaron un ensayo sencillo por suelo tipo (ensayo de laboratorio simple). Una descripción de los suelos ensayados es dada en 20.1.5. Los estimados de precisión varían con el tipo de suelo y métodos usados. Juicio es requerido cuando se aplican estos estimados a otro suelo y método usado (Métodos A o B, o Método de Preparación Húmedo o Seco).
20.1.2 La información de la Tabla 2 esta basada en ensayos replicados desarrollados por cada laboratorio de ensayo por triplicado en cada tipo de suelo. La desviación estándar para un solo operador y multilaboratorio mostradas en la Tabla 2, columna 4, fueron obtenidas de acuerdo con la práctica E 691, la cual recomienda cada ensayo de laboratorio desarrolle un mínimo de tres ensayos replica. Los resultados de dos ensa-yos adecuadamente conducidos desarrollados por el mismo operador en el mismo material, usando el mismo equipo, y en el corto periodo de tiempo no deben diferir por mas de los limites de un solo operador d2s, mostrados en la Tabla 2, columna 5,. Para la definición de d2s vea pie de nota C en la Tabla 2. Los resultados de dos ensayos conducidos adecuadamente desarrollados por diferentes operadores y en diferentes días no deben diferir por más de los limites multilaboratorio d2s, mostrados en la Tabla 2, columna 5. TABLA 2 Resumen de resultados de ensayo de Ensayos triplicados de laboratorio Suelo No. Ensayos de Tipo Laboratorio Triplicados
CH CL ML CH CL ML
Valor Promedio (Porcentaje de puntos)
Desviación Rango Aceptable Estándar de 2 Resultados (Porcentaje de (% puntos) puntos) LL LP IP LL LP IP LL LP IP LL LP IP Resultados de un solo operador (con repetibilidad de laboratorio) 13 13 13 59.8 20.6 39.2 0.7 0.5 0.8 2 1 2 14 13 13 33.4 19.9 13.6 0.3 0.4 0.5 1 1 1 12 11 11 27.4 23.4 4.1 0.5 0.3 0.6 2 1 2 Resultados multi-laboratorio reproducibilidad entre laboratorios) 13 13 13 59.8 20.6 39.2 1.3 2.0 2.5 4 6 7 14 13 13 33.4 19.9 13.6 1.0 1.2 1.7 3 3 5 12 11 11 27.4 23.4 4.1 1.3 0.9 1.9 4 3 5
TABLA 3 Resumen de Resultados de Ensayos Simple de cada Laboratorio Suelo Tipo
CH CL ML
No. Ens Valor promedio Laborat (Porcentaje de puntos) LL LP IP 24 59.9 20.4 39.5 24 33.3 19.9 13.4 18 27.1 23.2 3.9
Desviación Estándar Rango Aceptable de dos Resultados (% (Porcentaje de de puntos) puntos) LL LP IP LL LP IP 2.1 2.7 3.1 6 7 9 0.8 1.3 1.6 2 4 4 1.3 1.2 1.8 4 3 5
20.1.3 En el ASTM Reference Soils and testing program, muchos de los laboratorios desarrollaron solamente un ensayo simple en cada tipo de suelo. Esta es una practica común en la industria del diseño y construcción. La información para cada tipo de suelo en la Tabla 3 esta basada sobre los primeros resultados de los ensayos triplicados de laboratorio y de los resultados de los ensayos simples de otros laboratorios. Los resulta dos de dos ensayos adecuadamente conducidos ejecutados por dos diferentes laborato rios con diferentes operadores usando
diferentes equipos y en diferentes días no deben variar por mas de d2s, limites mostrados en la Tabla 3, columna 5. Los resultados en la Tabla 2 y Tabla 3 son diferentes porque los conjuntos de información son diferentes. 20.1.4 La Tabla 2 Presenta una rigurosa interpretación de información de ensayos tripli-cados de acuerdo con la Práctica E 691 de laboratorios precalificados. La Tabla 3 es derivada de información de ensayos que representan la práctica común. 20.1.5 Tipos de Suelo –Basado en resultados de ensayos multi-laboratorio, el suelo usado en el programa es descrito debajo de acuerdo con la Práctica D 2487. En adición, son dados los nombres locales de los suelos. CH – Arcilla magra, CH, 99% de finos, LL = 60, IP = 39, CL – Arcilla lean, CL, 89% de finos, LL = 33, IP = 13, gris, el suelo ha sido secado al aire y pulverizado. Nombre local Arcilla de Annapolis ML – Limo, ML, 9*9% de finos, LL =27, IP = 4, café claro, el suelo ha sido secado al aire y pulverizado. Nombre local – Limo de Vickburg 20.2 Tendencia – No hay valores de referencia aceptable para estos métodos de ensa-yo; por lo tanto, la tendencia no puede ser determinada. 21. Palabras Clave 21.1 actividad, limites de Atterberg; limite liquido; índice plástico; limite plástico. ANEXO A.1 Medidor de Resilencia A1.1 Un dispositivo para medir la resilencia de la base del equipo para limite liquido es mostrado en la Fig. A 1.1. El dispositivo consiste en un tubo de plástico acrílico claro y tapón, una esfera de acero de diámetro 5/16 pulg, y una pequeña barra magnética. El cilindro puede ser cementado en la tapa o hilado como se muestra. La barra magné-tica pequeña es sostenida en el hueco de la tapa y la bola de acero es fijada en el hueco en la parte de abajo de la tapa con la barra magnética. El cilindro es entonces girado verticalmente y colocado en la superficie superior de la base a ser ensayada. Sostenga el tubo ligeramente contra la base del dispositivo de limite liquido, con una mano, soltar la bola para extraer el magnético fuera de la tapa. Use la escala marcada sobre el lado exterior del cilindro para determinar el punto de mayor altura alcanzada por el fondo de la esfera. Repita la caída por lo menos tres veces, colocando el medidor en una localización diferente para cada golpe. Los ensayos deberán ser conducidos a la temperatura del cuarto. ASTM Designación: D 4220 – 00 Practica Estándar para Preservar y Transportar Muestras de Suelo
1. Alcance 1.1 Esta practica cubre procedimientos para preservar muestras de suelo inmediatamente después de que han sido obtenidas en el campo y se acompaña de procedimientos para transporte y manejo de las muestras 1.2 Limitaciones– Estas prácticas no pretenden dar las direcciones a los requerimientos aplicables para transporte de muestras de suelo conocidas o sospechadas de contener materiales peligrosos. 1.3 Este estándar no pretende cubrir todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM D 420 Guía para Caracterización del Sitio para Propósitos de Ingeniería, Diseño y Construcción. D 653 Terminología Relativa a Suelos, Rocas y Fluidos Contenidos. D 1452 Práctica para Investigación de Suelos y Muestreo por Auger Borings. D 1586 Método de Ensayo para Prueba de Penetración y Muestreo de Suelos con Cuchara Partida. D 1587 Practica para Muestreo de Suelos con Tubos de Pared Delgada. D 2488 Practica para Descripción e Identificación de Suelos (Procedimiento VisualManual) D 3550 Practica para Muestreo de Suelos con Aro Alineado D 4564 Método de Ensayo para Densidad de Suelos en el Lugar por el Método del Casquillo. D 4700 Guía para Muestreo de suelos en Zona Vadoza 3. Terminología 3.1 La terminología en estas practicas esta de acuerdo con Terminología D 653. 4. Resumen de Practicas 4.1 Varios procedimientos son dados bajo cuatro grupos como sigue: 4.1.1 Grupo A – Muestras para las cuales solamente es necesaria una identificación visual general. 4.1.2 Grupo B – Muestras para las cuales solamente contenido de agua, y ensayos de clasificación, proctor y densidad relativa, o perfil geológico es requerido, y muestras brutas que serán remoldeadas o compactadas en especímenes para aumentar presión, porcentaje de aumento, consolidación, permeabilidad, ensayo de cortante, CBR, estabilómetro, etc. 4.1.3 Grupo C – Intactas, naturalmente formadas o fabricadas en el campo, muestras para determinaciones de densidad; o para aumentar presión, porcentaje de aumento, consolidación, ensayos de permeabilidad y ensayos de cortante con o sin medición de esfuerzo–deformación y cambio de volumen, para incluir ensayos dinámicos y cíclicos. 4.1.4 Grupo D – Muestras que son frágiles o altamente sensitivas para las cuales los
ensayos del grupo C son requeridos 4.2 El procedimiento (s) a ser usado será incluido en las especificaciones del proyecto o definido por la persona responsable designada. 5. Significado y Uso 5.1 El uso de varios de los procedimientos recomendados en esta practica depende del tipo de muestras obtenidas (Práctica D 420), al tipo de ensayo y propiedades ingenieriles requeridas, la fragilidad y sensitividad del suelo y las condiciones climáticas. En todos los casos el propósito primario es conservar las condiciones inherentes deseadas. 5.2 Los procedimientos presentados en esta práctica fueron primeramente desarrollados para muestras de suelos que serán ensayadas para propiedades ingenieriles, sin embargo, pueden ser aplicables para muestras de suelo y otros materiales obtenidos para otros propósitos. 6. Aparatos 6.1 El tipo de materiales y recipientes necesarios dependerá de las condiciones y requerimientos listados bajo los cuatro grupos A a D en la Sección 4, y también del clima, modo de transporte y distancia. 6.1.1 Cera selladora, incluyendo cera microcristalina, parafina, cera de abeja, ceresi na, cera de carnauba, o combinación de ellas. 6.1.2 Discos metálicos, alrededor de 1/16 pulg. (2 mm) de espesor y teniendo un diámetro ligeramente menor que el diámetro interior del tubo, alineador o anillo y para ser usado en unión de cera o tapas y cinta o ambos. 6.1.3 discos de madera, pre-encerados, 1pulg. (25 mm)de espesor y con un diámetro ligeramente menor que el diámetro interno del alineador o tubo. 6.1.4 Cinta, cualquiera plástica impermeable, de fricción adhesiva, o cinta de ducto. 6.1.5 Tejido de queso, para ser usado en unión con cera en capas alternas. 6.1.6 Tapas, cualquiera plástica, de hule o metal, para ser colocada sobre el extremo de tubos de pared delgada (Practica D 1587), alineadores y anillos (Practica D 3550) en unión con cinta o cera. 6.1.7 Anillo tipo O (selladores del extremo de la tapa), usados para sellar los extremos de las muestras dentro de los tubos de pared delgada, mediante expansión mecánica de un anillo tipo O contra la pared del tubo. Nota 1 – Plástico expandible en los extremos de las tapas son preferidos. Metal expandible en los extremos de las tapas sellan igualmente bien; sin embargo, el almacenamiento prolongado puede causar problemas de corrosión. 6.1.8 Jarras, boca ancha, con tapa de hule o tapas alineadas con un sello de papel revestido y de un tamaño para recibir confortablemente la muestra, comúnmente ½ pinta (250 mL), 1 pinta (500 mL) y cuarto de tamaño (1000 mL). 6.1.9 Bolsas, de cualquier tipo, plásticas, de yute con alineador, de saco o tejida (Practica D 1452). 6.1.10 Material de empaque, para proteger contra vibración y golpes. 6.1.11 Aislante, cualquier tipo granular (reborde), laminas o espuma, para resistir los cambios de temperatura de los suelos o para prevenir el congelamiento. 6.1.12 Cajas cubicas para muestras, para transportar muestras cubicas (bloques). Construidas con ½ a ¾ pulg. (13 a 19 mm) de espesor de plywood (tipo marino).
6.1.13 Contenedor de muestras cilíndricas, algo más largo en dimensión que el tubo de pared delgada o las muestras alineadas, tales como cartones cilíndricos de comida congelada. 6.1.14 Contenedores de embarque, tipo cajas o cilíndricos o ambos y de construcción apropiada para proteger contra vibraciones, golpes y elementos naturales, al grado requerido. Nota 2 – Las restricciones de longitud, perímetro y peso para transporte comercial deben ser considerados. 6.1.15 Material de identificación – Esto incluye lo necesario lápices de escribir, etiquetas y rótulos para la identificación apropiada de la muestra (s). 7. Precauciones 7.1 Instrucciones especiales, descripción y marca de contenedores deben acompañar alguna muestra que puede incluir radioactivos, químicos, tóxicos, u otro material contaminante. 7.2 El transporte interestatal contienen, almacenamiento y disposición de las muestras de suelo obtenidas de algunas áreas dentro del territorio y el transporte de suelos extranjeros esta sujeto a regulaciones establecidas. 7.2.1 Las muestras embarcadas por vía de acarreo común o Servicio Postal deben cumplir con la regulación de materiales peligrosos. 7.3 Los registros de trazabilidad de la muestra (ver Fig. 1) son fomentados y deben ser requeridos para muestras contaminadas sospechosas. 7.3.1 La posesión de todas las muestras debe ser trazable desde la recolección al embarque, al laboratorio para disposición, y debe ser manejado por tan pocas personas como sea posible. 7.3.2 El colector (s) de muestras debe ser responsable para iniciar el registro de trazabilidad de la muestra, registrando el proyecto, identificación y localización de la muestra, tipo de muestra, fecha, y el numero y tipo de contenedores. 7.3.3 Un registro de trazabilidad separado acompañará cada embarque. 7.3.4 Cuando transfiera la posesión de las muestras las persona(s) entregando y recibiendo las muestras deben firmar, fechar, registrar el tiempo y chequear para completar el registro de trazabilidad. 8. Procedimiento 8.1 Todas las Muestras – Adecuadamente identifique las muestras con rótulos y etiquetas, y marcando previo al transporte de ellos como sigue: 8.1.1 Nombre del trabajo o numero o ambos 8.1.2 Fecha de muestreo 8.1.3 Muestra/numero de perforación y localización 8.1.4 Profundidad o elevación o ambos 8.1.5 Orientación de la muestra 8.1.6 Embarque especial o instrucciones de manejo de laboratorio o ambos, incluyendo orientación del muestreo, 8.1.7 Información del ensayo de penetración, si aplica (Método de Ensayo D 1586) 8.1.8 Muestras subdivididas pueden ser identificadas mientras mantengan asociación con la muestra original.
8.1.9 Si es requerido, registro de trazabilidad de la muestra. 8.2 Grupo A – Transporte de muestras en algún tipo de contenedor por la vía de transporte disponible. Si es transportado comercialmente, el contenedor necesita solamente reunir los requerimientos mínimos de la agencia de transporte y algún otro requerimiento necesario para asegurar contra la perdida de la muestra. 8.3 Grupo B: 8.3.1 Preserve y transporte esas muestras en un contenedor sellado y con humedad controlada. Todos los contenedores serán de suficiente espesor y resistencia para asegurar contra ruptura y perdida de humedad. Los tipos de contenedor incluyen: bolsas plásticas o baldes, jarras de vidrio o plástico (prevenir que sean impermeables), tubos de pared delgada, alineadores y anillos. Muestras cilíndricas y cubicas en cubiertas de aluminio o plástico delgado o ambos, (Nota 3) y revista con varias capas de cera, o sellos en algunas capas de tejido de queso y cera. 8.3.2 Transporte esas muestras por algún medio de transporte disponible. Embarque estas muestras como preparadas o colocadas en largos contenedores de embarque, incluyendo bolsas, cartón, cajas de madera o barriles. Nota 3 – Algunos suelos pueden causar agujeros para desarrollo en empaque de aluminio, debido a la corrosión. Evitar el contacto directo donde efectos adversos a la composición de la muestra son de interés. 8.3.3 Bolsas Plásticas – Coloque las bolsas plásticas tan herméticamente como sea posible alrededor de la muestra, apretando fuera con mucho aire como sea posible. Serán 3 mil o grueso para prevenir filtraciones. 8.3.4 Jarras de Vidrio- Plásticas – Si las tapas de las jarras no son de hule anillado o delineado con nuevos sellos de papel encerado, sellar las pestañas con cera. 8.3.5 Cubetas Plásticas – Si las tapas de la cubeta plástica no son selladas herméticamente, sellarlas con cera o con cinta. 8.3.6 Tubos de Pared Delgada: 8.3.6.1 Empacaduras expandibles – El método preferido de sellar los extremos de la muestra dentro de tubos es con plástico, empacaduras expandibles. 8.3.6.2 Discos con cera – Para sellados de corto tiempo, cera o parafina es aceptable. Para sellados de largo tiempo (en exceso de 3 días) use cera microcristalina o combine con mas del 15 % de cera de abeja o resina, para mejor adherencia a la pared del tubo y para reducir la contracción. Algunas capas delgadas de cera son preferidas sobre una capa gruesa. El espesor final mínimo será 0.4 pulg. (10 mm). 8.3.6.3 Extremos de los tapones – Sello de los extremos con tapones metálicos, de hule o plástico con cinta. Para almacenamiento de largo tiempo (mayor de 3 días), también sumerja las en cera, aplicando dos o más capas de cera. 8.3.6.4 Tejidos de queso y cera – Use capas alternas (un mínimo de dos cada una) de tejidos de queso y cera para sellar cada extremo del tubo y estabilizar la muestra. Nota 4 – Donde sea necesario, espaciadores o materiales de empaque apropiados, o ambos deben ser colocados previo al sello de los extremos del tubo para proporcionar un confinamiento adecuado. Los materiales de empaque no deben ser absorbentes y deben mantener sus propiedades para proporcionar el mismo grado de soporte continuado de la muestra.
8.3.7 Alineadores y Anillos – Refiérase a 8.3.6.3 o 8.3.6.4 8.3.8 Muestras Expuestas: 8.3.8.1 Cilíndricas, Cubicas u otras muestras envueltas en plástico, tales como un polietileno o polipropileno, o laminas serán protegidas con un mínimo de tres revesti-mientos de cera. 8.3.8.2 Muestras cilíndricas o cubicas envueltas en tela de queso y cera, serán selladas con un mínimo de tres capas de cada una, colocadas alternativamente. 8.3.8.3 Muestras de cartón (Cartones para comida congelada) – Las muestras colocadas en estos contenedores deben ser situadas como que la cera puede ser derramada completamente alrededor de la muestra. La cera puede caer al vacío entre la muestra y la pared del contenedor. La cera será suficientemente caliente para fluir, pero no tan caliente que penetre los poros del suelo. Generalmente, la muestra será envuelta en plástico o lamina delgada antes de ser cubierta con cera. 8.4 Grupo C: 8.4.1 Preserve y selle esas muestras en contenedores como se cubre en 8.3. En adición, deben ser protegidas contra vibración y golpes y del calor y frío extremos. 8.4.2 Las muestras transportadas por el personal de muestreo y ensayo de la agencia en asientos de automóvil o camiones, solamente necesitan ser colocados en cajas de cartón, o contenedores similares en los cuales las muestras selladas ajusten cómodamente, previniendo chocar, rodar, caer, etc., coloque las muestras selladas en madera, metal, u otro tipo de contenedor de embarque adecuado que proporcione amortiguamiento o aislamiento, o ambos, para cada muestra y contenedor. Evitar el transporte por alguna agencia cuyo manejo o los contenedores sean sospechosos. 8.4.3 Para todos los otros métodos de transporte de muestras, incluyendo automóvil, bus, servicio parcial, camiones, botes, por aire, etc. 8.4.4 El material de amortiguamiento (aserrín, hule, poliestireno, espuma de uretano, o material con resiliencia similar) puede encajar completamente cada muestra. El amortiguamiento entre las muestras y paredes del contenedor de embarque pueden tener un espesor mínimo de 1 pulg. (25 mm). Un espesor mínimo de 2 pulg. (50 mm) será provisto en el piso del contenedor. 8.4.5 Cuando sea requerido, las muestras serán embarcadas en la misma orientación en la cual fueron muestreadas. De otra manera, condiciones especiales serán proporcionadas tales como congelamiento, drenaje controlado o suficiente confina- miento o una combinación de ambos, para mantener la muestra íntegramente. 8.5 Grupo D: 8.5.1 los requerimientos de 8.4 pueden ser reunidos, en adición a lo siguiente: 8.5.1.1 Las muestras serán manejadas en la misma orientación en la cual fueron muestreadas, incluyendo durante el transporte o embarque, con apropiadas marcas en el contenedor de embarque. 8.5.1.2 Para todos los modos de transporte comercial o privado, la carga, transporte o descarga del contenedor de embarque debe ser supervisado tanto como sea posible por una persona calificada. Nota 5 – Una persona calificada puede ser un ingeniero, geólogo, científico de suelos, técnico de suelos, o persona responsable designada por el director del proyecto.
8.6 Contenedores para Embarque (ver Fig. 2-7 para contenedores típicos). 8.6.1 Las siguientes características pueden ser incluidas en el diseño del contenedor para embarque para Grupos C y D. 8.6.1.1 Este será reusable. 8.6.1.2 Este será construido para que la muestra pueda ser mantenida, todo el tiempo, en la misma posición como cuando fue muestreada o empacada o ambos. 8.6.1.3 Esto incluirá suficiente material de empaque para amortiguar o aislar, o ambos, los tubos del adverso efecto de vibración y golpes, y 8.6.1.4 Esto incluirá suficiente material aislante para prevenir congelamiento, sublimación y deshielo, o cambios de temperatura no deseables. 8.6.2 Contenedores de Madera para Embarque: 8.6.2.1 La madera se prefiere sobre el metal. Afuera (ambiente marino) el plywood teniendo un espesor de ½ y ¾ pulg. (13 a 19 mm) puede ser usada. El borde superior (cubierta) puede ser articulado o asegurado o sostenida con tornillos. 8.6.2.2 Los requerimientos de amortiguamiento están dados en 8.4.4 8.6.2.3 Para protección contra congelamiento o variaciones de temperatura extrema, el contenedor de embarque entero será alineado con un espesor de aislante mínimo de 2 pulg. (50 mm). 8.6.3 Contenedores de embarque metálicos – El contenedor de embarque metálico debe incorporar amortiguamiento y material de aislamiento en espesor mínimo de acuerdo con 8.6.2, aunque espesores ligeramente mayores pueden ser apropiados. Alternativamente, el efecto de amortiguamiento puede ser llevada a cabo con un sistema de suspensión de salto, o cualquier otro medio que pueda proporcionar protección similar. 8.6.4 Contenedores de embarque de estireno – Estireno en bruto con cortados a las dimensiones del tubo muestrero o delineador. Una caja exterior protectora de plywood o reforzada con cartón es recomendable. 8.6.5 Otros Contenedores – Contenedores construidos con fibras laminadas, plástico o cartón reforzado en las paredes exteriores, y adecuadamente alineado, puede también ser usado. 9. Reporte 9.1 La información obtenida en el campo será registrada e incluirá lo siguiente: 9.1.1 Nombre del trabajo o numero o ambos 9.1.2 Fecha (s) de muestreo 9.1.3 Numero (s) de la muestra y del agujero y localización (es) 9.1.4 Profundidad (es) o elevación (es), o ambos 9.1.5 Orientación de la muestra 9.1.6 Observación del nivel del agua, si hay 9.1.7 Método de muestreo, e información del ensayo de penetración, si aplica. 9.1.8 Dimensiones de la muestra 9.1.9 Descripción del suelo (Practica D 2488) 9.1.10 Nombres de técnicos/tripulante, ingeniero, jefe del proyecto, etc. 9.1.11 Comentarios relativos a contaminados o posibles muestras contaminadas. 9.1.12 Si es usada, una copia del registro de la trazabilidad 9.1.13 Condiciones ambientales y 9.1.14 Observaciones generales.
10. Precisión y Tendencia 10.1 Esta práctica proporciona información general y cualitativa solamente. Por lo tanto, una declaración de precisión y tendencia no es aplicable. 11. Palabras Clave 11.1 preservación; muestra de suelo; transporte.
ASTM Designación: D 3665 – 02 Practica Estándar para Muestreo Aleatorio de Materiales de Construcción 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre la determinación para una localización aleatoria (o en tiempo) a las cuales las muestras de materiales de construcción pueden ser tomadas. En el procedimiento físico exacto para asegurar la muestra, tales como una descripción de la herramienta de muestreo, el numero de incrementos necesarios para una muestra o el tamaño de la muestra, pueden tomarse de las referencias para el método estándar apropiado. La selección de procedimientos en la Sección 4, utiliza la tabla de números de cuatro dígitos dados en la Tabla 1. 1.2 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco. C 183 Práctica para Muestreo y Cantidad de Ensayos del Cemento Hidráulico. D 75 Práctica para Muestreo de Agregados D 140 Práctica para Muestreo de Materiales Bituminosos D 345 Método de Ensayo para Muestreo y Ensayo de Cloruro de calcio para Carreteras y Aplicaciones Estructurales. D 979 Práctica para Muestreo de Mezclas de Pavimento Bituminoso. D 5361 Práctica para Muestreo de Mezclas Bituminosas Compactadas para Ensayos de Laboratorio. E 105 Práctica para Muestreo Probabilístico de Materiales.
E 122 Práctica para Selección del Tamaño de la Muestra para Estimar una Medida de la Calidad para un Lote o un Proceso. E 141 Práctica para Aceptación de Evidencia Basada en el Resultado de Muestreo Probabilístico. 3. Significado y Uso 3.1 Esta práctica es usada para determinar la localización o el tiempo, o ambos, para tomar una muestra y eliminar alguna tendencia intencional o minimizar alguna no intencional por parte del personal tomando la muestra. Nota 1 – La efectividad de esta práctica en lograr muestras aleatorias es limitada solamente por el consentimiento del usuario en seguir los procedimientos estipulados. 3.2 Un procedimiento menos detallado se incluye en la sección 5.8 para uso normal y es considerado el medio más práctico excepto donde el muestreo es considerado extremadamente critico o donde se anticipa la disputa. 3.3 Los procedimientos de selección y ejemplos en este estándar proporcionan una aproximación práctica para asegurar que el muestreo de los materiales de construcción es obtenido de una manera aleatoria. Detalles adicionales relativos al numero de incremento de muestras, el numero de muestras, las cantidades de material en cada una y el procedimiento para extraer los incrementos de muestra o muestreo de los lotes o procesos de la construcción están contenidos en las Prácticas C 172, C 183, D 75, D 140, D 979, D 5361, y el Método de Ensayo D 345. 3.4 Este estándar contiene ejemplos sobre carreteras y materiales para pavimentos. Los conceptos vertidos aquí son aplicables al muestreo aleatorio de algún material de construcción y puede fácilmente ser adaptado. 3.5 Una guía de muestreo adicional se proporciona en la Práctica E 105 relativo al muestreo probabilístico, la Practica E 122 relativa al tamaño de la muestra para estimar la calidad promedio de un lote o proceso (ver nota 2), y en la Práctica E 141 para aceptación o evidencia basado en resultados de muestreo probabilistico. Nota 2 – La guía contenida en la práctica E 122 no esta disponible en otro documento referenciado en esta sección. 3.6 El mejor y más práctico de los métodos para asegurar que las muestras de mate-riales de construcción incluya el rango completo de un proceso de construcción es mediante la incorporación de un procedimiento de muestreo aleatorio estratificado dentro del proceso de muestreo. Para implementar un procedimiento de muestreo aleatorio estratificado, divida el lote a ser muestreado en el numero deseado de sub-lotes iguales y aleatoriamente muestrear cada sublote de acuerdo con este estándar.
Nota 3 – Si los sublotes son de tamaños desiguales, esto será gustosamente necesario para pesar las muestras y mantener un imparcial y defendible proceso de muestreo. 4. Procedimiento de Selección 4.1 Muestreo de un cinturón o Flujo de Materiales: 4.1.1 Determine la longitud del tiempo, t, en minutos, para el lote de material a ser muestreado para pasar el punto de muestreo y determinar el numero de muestras, n, a ser tomadas del lote. Siguiendo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccio-ne n números para determinar las t veces en seleccionar las muestras necesarias. 4.1.2 Ejemplo: 4.1.2.1 El lote de material a ser muestreado desde un flujo en un punto de transferencia es definido como 480 min. de producción. Cinco muestras son requeridas del lote. De la Tabla 1, los siguientes cinco números fueron seleccionados: 0.0918; 0.4205; 0.2171; 0.3702; 0.0061. Los primeros tres dígitos son usados directamente (considerar decimales) para deter-minar los tiempos de selección de muestras. Algún numero sobre 480 será descartado y otro incluido. 4.1.2.2 Entonces, las muestras serán tomadas en los siguientes tiempos después de que la producción empieza (al más cercano minuto y arreglados en orden cronológico): min. 6; 91; 217; 370; 420. Nota 4 – El usuario puede para decidir el tiempo mínimo para permitir a la planta llegar a ser completamente operacional. En casos donde el numero seleccionado resulte en un tiempo menor que este, el usuario puede descartar el numero seleccionado y esco-ger otro. Nota 5 – Mientras los tiempos exactos de arriba fueron seleccionados, en la práctica, el usuario puede desear redondear los tiempos de muestreo al más cercano 5 min. 4.2 Muestreo desde un acopio de Materiales: 4.2.1 Determine la longitud total de un acopio en metros que representa un lote de material y determine el numero de muestras n, a ser tomadas del lote. Siguiendo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccione n números para determinar la longitud (L), desde el inicio del acopio del cual la muestra será tomada. 4.2.2 Ejemplo:
4.2.2.1 Un lote de materiales ha sido colocado en un acopio de 900 m de longitud. Se decide asegurar tres muestras de este lote. De la Tabla 1 los siguientes tres números son seleccionados: 0.5269; 0.7044; 0.1931 4.2.2.2 Estos números son entonces, multiplicados por 900 y dan el numero de metros desde el inicio del acopio al cual muestrear. Entonces, las muestras (redondear al metro más cercano y arreglar en secuencia) son seleccionadas en el siguiente intervalo 174 m (900 x 0.1931); 474 m (900 x 0.5269); 634 m (900 x 0.7044) 4.3 Muestreo de Materiales para Pavimentos en el lugar: 4.3.1 Determine la longitud de un pavimento representativo de un lote de material, el ancho del pavimento, w, y el numero de muestras necesarias para cada lote, n. Sigui-endo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccione L números correspon-dientes a la longitud del pavimento, seguido por los w números seleccionados para determinación del ancho. 4.3.2 Ejemplo: 4.3.2.1 Un lote es definido como 1.6 Km. en el lugar, pavimento de 3.6 m de ancho. Dos muestras serán tomadas de cada lote. Ya que hay 1600 m en el lote, entre a la tabla y seleccione dos números, los cuales serán multiplicados por 1600 m. En este instante, los dos números seleccionados fueron: 0.3768; 0.5295 4.3.2.2 Entonces, las dos muestras serán tomadas en 603 y 847 m desde el inicio del pavimento. 4.3.2.3 Determine la localización del borde del pavimento mediante la selección de dos números adicionales de la Tabla 1, los cuales son multiplicados por 3.6. En este caso los dos números seleccionados son: 0.5127; 0.7082 4.3.2.4 Por eso, la primera muestra será tomada 603 m desde el inicio del pavimento (ver 4.3.2.2) y 1.8 m desde el borde del pavimento designado (izquierdo o derecho). 4.3.2.5 La segunda muestra será tomada 847 m desde el inicio del pavimento y 2.5 m desde el borde designado (izquierdo o derecho) del pavimento. 4.4 Muestreo desde un camión cargado: 4.4.1 Determine el numero de camiones cargados que representan un lote de material y determine el numero de muestras, n, necesarias de cada lote. Para determinar cual camión muestrear, seleccione n números de la Tabla 1 y multiplique estos números por el numero de camiones en el lote. Para determinar el cuadrante de cada camion a ser muestreado, seleccione n números de la Tabla 1 y multiplique por 4. Seleccione el cuadrante de acuerdo con el siguiente criterio. Las localizaciones del cuadrante en el camión están numeradas como se muestra en la Fig. 1.
Numero aleatorio calculado, N Cuadrante N ≤ 1.0 1 1.0 < style=""> 2 2.0 < style=""> 3 3.0 < style=""> 4 4.4.2 Ejemplo: 4.4.2.1 Veinte camiones son considerados un lote y tres muestras son requeridas. Usando la Tabla 1, los siguientes tres números son considerados: 0.2516; 0.4243; 0.8657 4.4.2.2 Entonces, los camiones numerados 5(0.2516x20), 8(0.4243x20), y 17(0.8657x 20) deberán ser muestreados. 4.4.2.3 Para determinar la localización del cuadrante, los siguientes números fueron seleccionados: 0.1100; 0.3809; 0.0641 Estos son multiplicados por 4 con el siguiente resultado: Cuadrante 1 del camion No. 5 (4 x 0.1100) Cuadrante 2 del camion No. 8 (4 x 0.3807) Cuadrante 1 del camion No. 17 (4 x 0.0641) 5. Instrucciones para usar la Tabla de números de cuatro dígitos (Tabla 1) 5.1 La tabla 1 consiste en todos los números de 0.0000 a 1.0000. Cada numero apare-ce solamente una vez. 5.2 Calculadoras electrónicas o generador de números aleatorios pueden ser usados para seleccionar filas y columnas. Otro método es el uso de la Tabla 1 y un puntero. Para eliminar la tendencia cuando un puntero es usado, copie la Tabla1 del libro y coloque las paginas en una superficie plana de tal manera que la tabla de 100 líneas y 100 columnas es armada. Apunte sin mirar los números en la tabla. El puntero puede ser un lapicero mecánico con la punta retraída, la punta de una carta abierta u otro dispositivo de puntero. 5.3 Después de seleccionar un numero, la base es establecida para localizar el siguiente numero en un método más aleatorio.
5.4 Examine los dos primeros dígitos de los cuatro dígitos seleccionados. Este numero localiza el numero de columna (la línea horizontal en el borde superior) para ser usada en encontrar el numero buscado. Nota 6 – Los dígitos 0.0000 a 0.0099 son usados para 100 números de columna. 5.5 Una vez el numero de columna es seleccionado, repita el procedimiento en 5.2 y usando los primeros dos dígitos escoja el numero de fila (la columna vertical en la izquierda de la tabla). 5.6 La intersección de los resultados de 5.4 y 5.5 es el numero siguiente. 5.7 El procedimiento, para ser imparcial, puede ser seguido como se detalla en lo precedente o por algún otro método disponible localmente, mediante el cual el usuario no tenga control sobre los números seleccionados. La tabla puede ser usada separadamente para uno o todos los números seleccionados. Repita el procedimiento de selección si resulta un numero inusual. 5.8 Dos métodos alternativos son descritos en 5.8.1 y 5.8.2 . No están considerados como teóricamente correctos como el procedimiento descrito en 5.2 hasta 5.7 ; sin embargo, excepto en casos de disputa, son considerados para ser alternativa aceptable para uso normal. 5.8.1 Alternativa 1-Ingrese a la tabla como se describe en 5.2, decidiendo de antemano que el numero requerido de dígitos será seleccionado moviendo hacia arriba, abajo, derecha e izquierda del numero seleccionado. Descarte números inusuales y continúe con el siguiente numero en la misma dirección. Decida de antemano que acción tomar cuando un numero en la periferia de la tabla es rechazado y una adicional selección será necesaria. 5.8.2 Alternativa 2 – El usuario decide de antemano para empezar en la esquina izquierda superior (o centro superior, o inferior derecho, etc.) y se mueve hacia la derecha y hacia abajo (o izquierda y hacia arriba) seleccionando el numero de números requeridos a usar. Otras variaciones pueden ser: moviéndose en la dirección preplane-ada, seleccionando varios otros números, o cada tercer numero, etc. Ejercítese con cuidado en el uso de este método, los números dados en la mitad de la tabla tienen una oportunidad igual de ser seleccionados por algún periodo de tiempo dado. 6. Palabras Clave 6.1 tabla de números aleatorios; muestreo; aleatorio. ASTM Designación: D 1195 – 93 (Reaprobada 1997) AASHTO T 221-00 Método de Ensayo Estándar para Prueba con Placa de Carga Repetitiva en Suelos y Componentes de Pavimento Flexible, para Uso en Evaluación y Diseño de Pavimentos de Aeropuertos y
Carreteras.
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento para elaboración de ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes del pavimento compactado, en ambas condiciones, compactado o en su estado natural y proporciona información para uso en la evaluación y diseño de pavimentos de tipo rígido y flexible para aeropuertos y carreteras. 1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg serán considerados como el estándar. 1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Terminología 2.1 Definiciones: 2.1.1 deflexión – la cantidad de movimiento vertical hacia abajo de una superficie debido a la aplicación de una carga en la superficie. 2.1.2 deflexión de recuperación – la cantidad de recuperación vertical de una superficie que ocurre cuando una carga es removida de la superficie. 2.1.3 deflexión residual – la diferencia entre la elevación inicial y final de una superficie como resultado de la aplicación y remoción de una o más cargas en y desde la superficie. 3. Significado y Uso 3.1 En el campo, los ensayos de placa de carga estática repetitiva en el sitio son usados para la evaluación y diseño de estructuras de pavimentos. Los ensayos de placa de carga estática repetitiva son efectuados en suelos, bases no tratadas y materiales de sub-base para determinar una medida del esfuerzo cortante en los componentes del pavimento. 4. Aparatos 4.1 Dispositivo de Carga – Un camión o trailer o una combinación de ambos un tractor trailer, un marco anclado, u otra estructura cargada con suficiente peso para producir la reacción deseada en la superficie bajo ensayo. Los puntos de soporte (ruedas en el caso de un camión o trailer) estarán al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de diámetro mayor de la placa de carga siendo usada. 4.2 Gato Hidráulico Ensamblado, con un soporte esférico adherido, capaz de aplicar y liberar la carga en incrementos. El gato deberá tener la suficiente capacidad para aplicar la carga máxima requerida, y será equipado con un calibrador tipo manómetro adecuado que indique la magnitud de las cargas
aplicadas. 4.3 Placas de Carga – Un conjunto de placas de carga circulares de acero, no menores de 1 pulg. (25.4 mm) de espesor, fabricadas como para que puedan ser arregladas en forma piramidal para asegurar rigidez, y teniendo diámetros en el rango de 6 a 30 pulg. (152 a 762 mm). Los diámetros de las placas adyacentes en el arreglo piramidal no deben diferir por más de 6 pulg. Nota 1 – Un mínimo de cuatro placas de tamaños diferentes es recomendado para propósitos de diseño de pavimentos o evaluación. Para propósitos de evaluación solamente, una sola placa puede ser usada, previendo que su área sea igual al área de contacto de la rueda correspondiendo a lo que puede ser considerado como la más critica combinación de condiciones de carga de rueda y presión de llanta. Para el propósito de proporcionar información indicativa de índice de carga (por ejemplo, la determinación de la relativa subrasante de soporte a través de un periodo de un año), puede ser usada una sola placa de un tamaño seleccionado. 4.4 Extensómetros de Dial, dos o más, graduados en unidades de 0.001 pulg. (0.03 mm) y capaz de registrar una deflexión máxima de 1 pulg. (25 mm) u otro dispositivo equivalente medidor de deflexiones. 4.5 Viga de Deflexión – Una viga sobre la cual los extensómetros de dial serán montados. La viga será de 2 ½ pulg. de tubería negra estándar o un angular de acero de 3 x 3 x ¼ pulg. (76 x 76 x 6 mm) o equivalente. Esta será de al menos 18 pies (5.5 m) de largo y descansara en soportes localizados al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de la placa de carga o cercano a la rueda o a la pata de soporte. El sistema de medición de la deflexión completa será adecuadamente protegida de los rayos directos del sol. 4.6 Herramientas Misceláneas – Incluyendo un nivel para preparación de la superficie a ser ensayada y para operación del equipo. 5. Procedimiento 5.1 Centre cuidadosamente una placa de carga, del diámetro seleccionado, bajo el gato ensamblado. 5.2 Donde sea hecho el ensayo de carga no confinada a una profundidad por debajo de la superficie, remueva el material alrededor para proporcionar una limpieza igual a una y medio diámetros de placa desde el borde de la placa de carga. Para ensayos confinados, el diámetro del área circular excavada será justo lo suficiente para acomodar la placa de carga seleccionada. 5.3 Use un numero suficiente de manómetros de dial, localizados y fijados en una posición como para indicar el movimiento vertical promedio de la placa de carga. Cuando se usen dos manómetros de dial, estos serán colocados cerca de cada extremo de un diámetro de la placa de carga, a 1 pulg. (25 mm) de la circunferencia. Cuando tres manómetros sean empleados, estos serán colocados en ángulos de 120o respecto del otro y equidistante de la circunferencia de la placa de
carga. Cada conjunto individual de lecturas será promediado y este valor es registrado como la lectura de asentamiento promedio. 5.4 Después de que el equipo haya sido adecuadamente arreglado, y con todas las cargas muertas actuando (gato, placas, etc.) asiente las placas de carga ensambladas para una aplicación rápida y liberar una carga suficiente para producir una deflexión de no menos 0.01 pulg. (0.25 mm) no más de 0.02 pulg. ( 0.51 mm) como lo indique el manómetro. Cuando las agujas del manómetro vienen a descansar siguiendo la liberación de la carga, reasiente la placa mediante la aplicación de la mitad de la carga registrada que produce el 0.01 a 0.02 pulg. de deflexión. Cuando las agujas del manómetro vienen de nuevo a descansar, ajuste cada dial a su marca de cero. Nota 2 – El uso de un manómetro adicional, colocado sobre la superficie del material siendo ensayado en media, una, una y media, etc., diámetros de placa de carga desde el borde de las placas de carga, es opcional. 5.5 Aplique una carga dada a una deflexión de alrededor 0.04 pulg. (1.0 mm), active el cronometro y mantenga la misma carga constantemente hasta que la rata de deflexión sea 0.001 pulg. (0.03 mm) por minuto o menos para tres minutos sucesivos. Entonces, libere completamente la carga y observe el rebote hasta que la rata de recuperación sea 0.001 pulg. por minuto o menos por tres minutos sucesivos. Aplique y libere la misma carga de esta manera seis veces. Registre las lecturas del manómetro de dial descansando en la placa de carga, al final de cada minuto; registre las lecturas del conjunto de manómetros más allá del perímetro de la placa de carga, justo antes de la aplicación y justo antes de liberar la carga, para cada repetición. Para asegurar buen contacto entre los manómetros y la placa de carga u otra superficie sobre la cual están apoyados, brevemente suene una campana eléctrica adherida a la viga de deflexión, 10 segundos antes de que los manómetros sean leídos. 5.6 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.2 pulg. (5.1 mm), y proceda como se indica en 5.5. 5.7 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.1 pulg. (10.2 mm) y proceda como se indica en 5.5. 5.8 En todos los casos el punto final estándar será una razón de 0.001 pulg. (0.03 mm)/min o menos para tres minutos sucesivos. 5.9 De un termómetro suspendido cerca de la placa de carga, lea y registre la tempera-tura del aire en intervalos de media hora. 6. Registro de Ensayos 6.1 En adición al listado continuo de todas las cargas, deflexiones y datos de temperatu-ra, como se prescribe en la Sección 4, también serán hechos un registro de todas las condiciones asociadas y observaciones pertinentes al ensayo, incluyendo lo siguiente
6.1.1 Fecha 6.1.2 Tiempo de inicio y terminación del ensayo 6.1.3 Lista de personal 6.1.4 Condiciones ambientales 6.1.5 Alguna irregularidad en el procedimiento rutinario 6.1.6 Alguna condición inusual observada en el sitio de ensayo 6.1.7 Alguna observación inusual hecha durante el ensayo.
7. Calculo y Ploteo de la Relación Carga-Deflexión 7.1 Para cada repetición de carga, determine la deflexión a la cual la rata de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min. Esta es la deflexión del punto final y puede ser determinado con suficiente precisión mediante inspección visual de los datos de deflexión para cada repetición de carga registrada. 7.2 Corregir las cargas registradas, como leídas desde el manómetro de cada gato hidráulico empleado, por medio de la curva de calibración para cada gato y manómetro usado. 7.3 Determine gráficamente las correcciones al punto cero para las cargas aplicadas y deflexiones. Esto requiere tomar en cuenta el peso del gato hidráulico, las placas de carga de la pirámide, etc., y que las cargas del gato corregidas en la cual los manó-metros fueron puestos a cero en el inicio del ensayo. 7.4 Plotear la deflexión corregida en la cual la razón de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min versus el numero de repeticiones de cada carga corregida. Graficas similares pueden ser preparadas en la cual la deflexión residual corregida y deflexión de rebote son ploteadas contra el numero de repeticiones de cada carga corregida. 8. Precisión y Tendencia 8.1 La precisión y tendencia de este método de ensayo para elaborar ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes de pavimentos flexibles no ha sido determinada. Suelos y componentes de pavimentos flexibles de la misma localización pueden exhibir diferencias significativas en la relación carga–deflexión. Al presente no existe ningún método para evaluar la precisión de un grupo de ensayos de placa de carga repetitiva en suelos y compo-nentes de pavimentos flexibles debido a la variabilidad de estos materiales. El subcomité esta buscando información pertinente de usuarios de este método la cual puede ser usado para desarrollar significativas declaraciones de precisión y tendencia. 9. Palabras clave 9.1 placa de carga; deflexión; pavimentos. ASTM Designación D 75 – 97
Practica Estándar para Muestreo de Agregados 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre el muestreo de agregados gruesos y finos para los siguientes propósitos: 1.1.1 Investigación preliminar en la fuente potencial de suministro 1.1.2 Control del producto en la fuente de suministro 1.1.3 Control de las operaciones en el sitio de uso, y 1.1.4 Aceptación o rechazo de los materiales. Nota 1: Los planes de muestreo, aceptación y ensayos de control varían con el tipo de Construc-ción en la cual son usados los materiales. La atención esta dirigida a las Practicas E 105 y D 3665. 1.2 Este estándar no pretende dar todas las direcciones que conciernen a la seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregados a Tamaños de Ensayo D 2234 Método de Ensayo para Recolección de Grandes Muestras de Carbón D 3665 Práctica para Muestreo de Materiales de Construcción E 105 Práctica para Muestreo Probabilístico de Materiales. E 122 Práctica para Elegir el Tamaño de la Muestra para Estimar la Calidad Promedio de un Lote o un Proceso E 141 Práctica para Aceptación de Evidencia Basada en los Resultados de Muestreo Probabilístico. 3. Significado y Uso
3.1 El muestreo es tan importante como el ensayo, y el encargado de efectuar el muestreo tomará mucha precaución para obtener muestras que exhiban la naturaleza y condición de los materiales los cuales representan. 3.2 Las muestras para ensayos de investigación preliminar son obtenidas por la parte responsable para desarrollo de la fuente potencial (Nota 2). Las muestras de los materiales para control de la producción en la fuente o control del trabajo en el sitio de uso, son obtenidas por el fabricante, contratista u otra parte responsable para realizar el trabajo. Las muestras para ensayos a ser usadas en decisiones de aceptación o rechazo, serán obtenidas por el comprador o su representante autorizado. Nota 2 – La investigación preliminar y muestreo de fuentes potenciales de agregados y tipos, ocupa un lugar muy importante en determinar la disponibilidad y compatibilidad de los constitu-yentes más grandes e individuales que participan dentro de la construcción. Esto influencia el tipo de construcción desde el punto de vista de economía y gobierno, el control de material necesario para asegurar la durabilidad de la estructura resultante, desde el punto de vista del agregado. Esta investigación debe ser hecha solamente por una persona responsable, entrenada y con experien-cia. Para mayor información comprensiva, ver el Apéndice. 4. Muestras Seguras 4.1 General—Donde sea practicable, las muestras a ser ensayadas para calidad serán obtenidas del producto terminado. Las muestras del producto terminado a ser ensayadas para perdida por abrasión no debieran estar sujetas a trituración o reducción manual en el tamaño de las partículas en la preparación del ensayo de abrasión, a menos que el tamaño del producto terminado sea tal que requiere otra reducción para propósitos de ensayo 4.2 Inspección –El material será inspeccionado para determinar variaciones apreciables. El comerciante proveerá el equipo conveniente y necesario para la adecuada inspección y el muestreo. 4.3 Procedimiento 4.3.1 Muestreo de un Flujo de Descarga de Agregados ( Descarga de una Banda o Contenedor)—Seleccione de la producción las unidades a ser muestreadas por un método aleatorio, tal como la Práctica D 3665. Obtenga al menos tres porcio-nes aproximadamente iguales, seleccionados aleatoriamente desde la unidad siendo muestreada, y combine para formar una sola muestra de campo cuya masa sea igual o exceda el mínimo recomendado en 4.4.2. Tome cada porción desde la sección transversal completa del chorro de material que está siendo descargado. Usualmente es necesario tener un recipiente construido para uso en cada planta en particular. Este dispositivo consiste en una bandeja de tamaño suficiente como para interceptar la sección transversal completa del chorro de la descarga y
retener una cantidad suficiente como para que este no caiga de ella. Puede ser necesario tener un juego de rieles para soportar la bandeja cuando esta pase bajo el chorro de descarga. En la medida en que sea posible, mantenga los contenedores continuamente llenos o casi llenos para reducir la segregación. Nota 3 –Muestreando la descarga inicial o las pocas toneladas finales desde un contenedor o una banda transportadora incrementa la oportunidad de obtener material segregado y debe ser evitado 4.3.2 Muestreo desde una Banda Transportadora—Las unidades seleccionadas de la producción a ser muestreadas por un método aleatorio, tal como la Práctica D 3665. Obtenga al menos tres porciones aproximadamente iguales, selecciona-das aleatoriamente de la unidad siendo muestreada y combínelas para formar una muestra de campo cuya masa sea igual o exceda el mínimo recomendado en la sección 4.4.2. Pare la banda transportadora cuando se vayan a obtener las porcio nes de las muestra. Inserte dos escantillones, cuya forma coincida con la forma de la banda, en el agregado de la banda, espaciándolos de tal forma que el material que quede comprendido entre ambos sea una de las porciones y tenga el peso requerido. Cuidadosamente recoja con una pala el material que ha quedado entre los dos escantillones y colóquelo en un contenedor adecuado, recoja después los finos de la banda con una brocha y una pala y colóquelos en el mismo recipiente. 4.3.3 Muestreo desde una pila de Almacenamiento o Unidad de Transporte—Evite muestrear agregado grueso o mezclas de agregado grueso y fino de una pila de almacenamiento o unidades de transporte siempre que sea posible, particularmen te cuando la muestra se toma con el propósito de determinar las propiedades en el agregado que puedan depender básicamente de la graduación de la muestra. Pero si las circunstancias hacen necesario obtener muestras de una pila de almacenamiento de agregado grueso o de agregado grueso y fino combinado, debe diseñarse un plan de muestreo para el caso especifico que se tiene bajo consideración. Esta propuesta permitirá al agente de muestreo usar un plan de muestreo que debe ser considerado aceptable por todas las partes involucradas en esta situación particular, para que exista confianza en los resultados obtenidos. El plan de muestreo definirá el numero de muestras necesarias para representar lotes y sub-lotes de tamaños específicos. Los principios generales para el muestreo de pilas de almacenamiento son aplicables para muestreo de camiones, vagones, barcazas y otras unidades de transporte. Para información general en muestreo de pilas de almacenamiento, ver el apéndice. 4.3.4 Muestreo desde la carretera (Bases y Sub-bases)—Muestrear las unidades seleccionadas de la construcción, por un método aleatorio, tal como la Práctica D 3665. Obtenga al menos tres porciones aproximadamente iguales, seleccionadas aleatoriamente de la unidad siendo muestreada y combínelas para formar una sola muestra de campo cuya masa iguale o exceda el mínimo recomendado en la sección 4.4.2. Tome cada porción de material del espesor completo de la carre-tera,
teniendo cuidado de excluir cualquier material que no pertenezca a la capa. Marque claramente las áreas específicas desde las cuales será removida cada porción: el uso de una plantilla metálica colocada sobre el área es una gran ayuda para asegurar que las porciones sean, aproximadamente del mismo peso. 4.4 Numero y Masa de la muestra de campo 4.4.1 El numero de las muestras de campo requeridas (obtenida por uno de los métodos descritos en la sección 4.3) dependen de la importancia y de las variaciones en las propiedades a medirse. Designar cada unidad de la cual se va a obtener una muestra de campo antes del muestreo. El número de muestras de campo de la producción debe ser suficiente para dar la confianza deseada en los resultados del ensayo. Nota 4 – Guías para determinar el numero de muestras requeridas para obtener el nivel deseado de confidencia en los resultados del ensayo puede ser encontrado en el Método de Ensayo D 2234, Práctica E 105, Práctica E 122, y Práctica E 141. 4.4.2 Las masas de las muestras de campo que se citan, son tentativas. Las masas pueden estar basadas en el tipo y número de ensayos a los que el material será sometido y en la obtención de suficiente material para la adecuada ejecución de estas pruebas. Los estándares de aceptación y pruebas de control están cubiertos por los estándares ASTM, donde se especifica la porción de la muestra de campo requerida para cada ensayo especifico. En términos generales, las cantidades especificadas en la Tabla 1, proporciona material suficiente para graduaciones rutinarias y análisis de calidad. Extraiga las porciones para los ensayos de la muestra de campo de acuerdo con la Práctica C 702 o como sea requerido por otros métodos de ensayo aplicables. 5. Muestras de Embarque 5.1 El transporte de agregados en bolsas u otros recipientes construidos para evitar perdidas o contaminación de alguna parte de la muestra, o daño del contenido durante el manejo por el envío. 5.2 Los recipientes para envío de muestras de agregado deben tener una adecua-da identificación individual fijada e incluida como para informe de campo, trabajo de laboratorio y reporte del ensayo. 6. Palabras clave 6.1 agregados; exploración de fuentes potenciales; agregados; numero y tamaño necesario para estimar carácter; agregados; muestreo Tabla 1 Tamaño de las Muestras Tamaño Nominal Máximo del Agregado
Masa Mínima Aproximada de Muestra de Campo
No. 8 (2.36 mm) No. 4 (4.75 mm) 3/8” (9.5 mm) ½” (12.5 mm) ¾” (19.0 mm) 1” (25.0 mm) 1 ½” (37.5 mm) 2” (50 mm) 2 ½” (63 mm) 3” (75 mm) 3 ½” (90 mm)
10 Kg. (25 lb.) 10 Kg. (25 lb.) 10 Kg. (25 lb.) 15 Kg. (35 lb.) 25 Kg. (55 lb.) 50 Kg. (110 lb.) 75 Kg. (165 lb.) 100 Kg. (220 lb.) 125 Kg. (275 lb.) 150 Kg. (330 lb.) 175 Kg. (385 lb.)
APENDICES X1. Muestreo de Agregados desde Apilamientos o Unidades de Transporte X1.1 Alcance En algunas situaciones es obligatorio muestrear agregados que han sido almacenados en apilamientos o cargados en vagones, barcazas o camiones. En tales casos el procedimiento debe asegurar que la segregación no presenta una seria desviación en los resultados. X1.2 Muestreo de Apilamientos En el muestreo de material desde apilamientos es muy difícil asegurar muestras imparciales, debido a la segregación, la cual ocurre frecuentemente cuando el material es apilado, con partículas gruesas rodando a la base exterior de la pila. Para agregado grueso o mezcla de agregado grueso y fino, se hará todo esfuerzo por emplear los servicios de equipos mecanizados para desarrollar una separación, muestreos pequeños en apilamientos compuestos de materiales tomados de varios niveles y localizaciones en el apilamiento principal después del cual algunas porciones pueden ser combinadas para formar la muestra de campo. Si es necesario, indicar el grado de variabilidad existente en la pila principal, muestras separadas deben ser tomadas en áreas separadas de la pila. En donde no es posible emplear equipo mecanizado, las muestras del apilamiento deben ser hechas arriba de al menos tres porciones tomadas del tercio superior, de la zona media y del tercio inferior del volumen de la pila. Una tabla empujada verticalmente en la pila justamente por arriba del punto de muestreo ayuda a prevenir la segregación. En el muestreo de agregado fino apilado la capa externa, la cual puede tener o llegar a ser segregación, debe ser removida y la muestra tomada por debajo del material. Tubos muestreadores de aproximadamente 30 mm (1 ¼ pulg.) mínimo por 2 m (6 pies) mínimo de longitud pueden ser insertados en la pila en localizaciones aleatorias para extraer un mínimo de cinco porciones de material para formar la muestra de campo.
X1.3 Muestreo en Unidades de Transporte En el muestreo de agregados gruesos desde vagones o barcazas, se hará un esfuerzo para emplear equipo mecanizado capaz de exponer el material a varios niveles y localizaciones aleatorias. En donde no es posible emplear equipo mecanizado, un procedimiento común requiere la excavación de tres o más zanjas a través de la unidad en los puntos que, desde una apariencia visual, dé un estima-do razonable de las características de la carga. El fondo de la zanja estará aproximadamente nivelada, con al menos 0.30 m (1 pie) de ancho y profundidad bajo la superficie. Un mínimo de tres porciones aproximadamente a lo largo de puntos igualmente espaciados, en cada zanja serán tomadas introduciendo una pala en el material. Agregado grueso en camiones serán muestreados esencialmente de la misma manera como para vagones o barcazas, excepto por el ajuste del nume-ro de porciones de acuerdo con el tamaño del camión. Para agregado fino en unidades de transporte, tubos muestreadores como los descritos en X1.2 pueden ser usados para extraer un numero apropiado de porciones para formar la muestra. X2. Exploración de Fuentes Potenciales de Agregado Alcance. El muestreo para la evaluación de fuentes potenciales de agregado debe ser ejecutado por una persona responsable, entrenada y con experiencia. Porque del ancho variable de condiciones bajo las cuales el muestreo puede ser hecho, no es posible describir procedimientos detallados aplicables a todas las circunstancias. Este apéndice pretende proporcionar una guía general y enumerar referencias más amplias. X3. Numero y Tamaño de Porciones Necesarias para Estimar el Carácter de la Unidad Muestreada. Alcance. Este apéndice presenta los fundamentos usados por el comité responsable en el desarrollo de esta practica. Descripción de Términos Específicos Muestra de campo—una cantidad de material a ensayar, de suficiente tamaño para proporcionar una aceptable estimación de la calidad promedio de la unidad. Lote – una cantidad aislada de material bulk de una fuente individual, asumiendo que ha sido producida por el mismo proceso (por ejemplo, un día de producción, o una masa específica o volumen) Porción de Prueba – una cantidad de material de suficiente tamaño extraído de la muestra de campo por un procedimiento diseñado para asegurar una representación precisa de la muestra de campo, y así de la unidad muestreada.
Unidad – una revoltura de subdivisión finita, de un lote de material bulk (por ejemplo, un camión cargado o un área específica cubierta). Unidad de Prueba, Tamaño y Variabilidad La unidad esta representada por una muestra de campo individual necesita ser grande como para ocultar los efectos de significativa variabilidad dentro de la unidad ni ser tan pequeña como para ser afectada por la variabilidad inherente entre la porción pequeña de cualquier material bulk. Una unidad de material bulk compuesta de agregado graduado o agregado mezclado podría consistir de un camión cargado lleno. Si esto es posible, la carga por rueda puede ser ensayada, como una materia práctica, una muestra de campo esta compuesta de tres o más porciones escogidas aleatoriamente del material que es cargado o descargado del camión. Las investigaciones han demostrado que tales procedimientos permiten un estimado aceptable por estar hecho de graduaciones promedio que puede ser medido de 15 o 20 porciones del camión. Variabilidad significativa con un lote de material, donde este pueda existir, será indicada por mediciones estadísticas, tales como la desviación estándar entre unidades seleccionadas aleatoriamente dentro del lote. ASTM Designación: C 617- 98 Práctica Estándar para Cabeceado de Especímenes Cilíndricos de Concreto
1. Alcance 1.1 Esta practica cubre aparatos, materiales y procedimientos para cabecear cilindros de concreto recién elaborados, con cemento puro y cilindros y núcleos taladrado de concreto endurecido con yeso plástico de alta resistencia o mortero de azufre. 1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg. serán considerados como los estándar. Las unidades SI equivalentes de lb-pulg. pueden ser aproximadas. 1.3 Este estándar no pretende cubrir todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias previas a su uso. Para declaraciones de precaución específicas ver 4.3 y 6.2.3.1. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 109/C 109M Método de Ensayo para Esfuerzo de Compresión de Morteros de Cemento Hidráulico (Usando Especímenes Cúbicos de 2 pulg. o 50 mm) C 150 Especificaciones para Cemento Portland
C 472 Métodos para Ensayos Físicos del Yeso, Mortero de Yeso y Concreto de Yeso C 595M Especificación para Cementos Hidráulicos Mezclados C 1231 Practica para Uso de Tapas no Adheridas en la Determinación de la resistencia a la Compresión de Cilindros de Concreto Endurecido 2.2 Estándares ANSI: B46.1 Estándar para Textura Superficial (alisar, rugosidad o aspereza y torno) 3. Significado y Uso 3.1 Esta práctica describe los procedimientos para proveer superficies planas en los extremos de cilindros de concreto recién elaborados, cilindros endurecidos, o núcleos de concreto taladrados cuando la superficie extrema no este conforme con la superficie plana y la perpendicularidad requerida de los estándares aplicables. La practica C 1231 describe los procedimientos alternativos usando tapas no adheridas o almohadillas. 4. Equipo de Cabeceo 4.1 Placas cabeceadoras – Tapas de cemento puro y tapas de mortero de yeso de alta resisten-cia serán formados contra una placa de vidrio de al menos ¼ pulg. (6 mm) de espesor, una placa de metal maquinada de al menos 0.45 pulg. (11 mm) de espesor, o placas pulidas de granito o diabasa de al menos 3 pulg. (76 mm) de espesor. Tapas de mortero de azufre serán formadas contra placas similares de metal o piedra excepto que el área escondida la cual recibe mortero de azufre que no será más profundo que ½ pulg. (12 mm). En todo caso, las placas serán al menos 1 pulg. (25 mm) mayores en diámetro que los especímenes de ensayo y la superficie trabajada no deberán salir de un plano por más de 0.002 pulg. (0.05 mm) en 6 pulg. (152 mm). La rugosidad de la superficie en placas metálicas de acabado reciente no excederá lo indicado en la Tabla 4 de American National Standard B46.1, o 125 pulg. (3.2 m) para cualquier tipo de superficie y dirección del torno. La superficie, cuando nueva, estará libre de estrías, ranuras y depresiones que no sean las causadas por las operaciones de acabado. Placas metálicas que han estado en uso serán libres de estrías, ranuras y depresiones mayores de 0.05 pulg2 (32 mm2) en área superficial. Nota 1 – Una dureza Rockwell de 48 HRC es sugerida para el cabeceado de placas o dispositivos usados para formar tapas de mortero de azufre. 4.2 Dispositivos de Alineamiento – Serán usados dispositivos de alineamiento aceptables tales como barras guía o niveles de “ojo de buey” en unión con las placas de cabeceo para asegurar que ninguna tapa sencilla se salga de la perpendicularidad al eje de un especimen cilíndrico por mas de 0.5º (aproximadamente equivalente a 1/8 pulg. en 12 pulg. (3.2 mm en 305 mm)). El mismo requerimiento es aplicable a la relación entre el eje del dispositivo de alineación y la superficie de una placa de cabeceo cuando son usadas las barras
guía. En adición, la localización de cada barra con respecto a su placa puede ser tal que ninguna tapa este fuera del centro de su especimen de ensayo por más de 1/16 pulg. (2 mm). 4.3 Recipientes para Fundir Morteros de Azufre – Los recipientes para fundir morteros de azufre deben estar equipados con controles de temperatura automáticos y deben estar hechos de metal o revestido con un material que sea no reactivo con el azufre derretido. 4.3.1 Precaución: Recipientes para fundir equipados con calentamiento periférico garantizan la seguridad contra accidentes durante el recalentamiento de mezclas de azufre frío que tienen una costra en la superficie. Cuando no se usen recipientes para fundir así equipados, la genera ción de presión bajo la superficie endurecida por la costra puede ser evitado en subsecuentes calentamientos usando una varilla metálica que haga contacto con el fondo del recipiente y proyecte el calor por encima de la superficie de la mezcla de azufre fluida mientras se enfría. La varilla deberá ser de un tamaño suficiente para conducir el calor al borde superior en el recalentamiento para fundir un anillo alrededor de la varilla primero y entonces evitar el desarrollo de presión. Un cucharón metálico largo puede sustituir a la varilla. 4.3.1.1 Use recipientes para fundir azufre con un cobertor para extraer los vapores al exterior. El calentamiento sobre una llama abierta es peligroso porque el punto de encendido del azufre es aproximadamente 440o F (227o C) y la mezcla puede encender debido a sobrecalentamiento Si la mezcla empieza a arder, deberá extinguirse la flama cubriéndola. El recipiente deberá ser recargado con material fresco después de que la llama ha sido extinguida. 5. Materiales para cabeceo 5.1 El esfuerzo de los materiales de cabeceo y el espesor de las tapas será conforme a los requerimientos de la Tabla 1. 5.1.1 Si el mortero de azufre, morteros de yeso de alta resistencia y otros materiales excepto pasta de cemento puro, son usados para ensayos de concreto con un esfuerzo mayor que 7000 psi (50 MPa), el fabricante o el usuario del material puede proporcionar documentación: 5.1.1.1 Que el esfuerzo promedio de 15 cilindros cabeceados con el material no es menor que el 98 % del esfuerzo promedio de 15 cilindros compañeros cabeceados con pasta de cemento puro o 15 cilindros de superficie plana dentro de 0.002 pulg. (0.05 mm). 5.1.1.2 Que la desviación estándar de los esfuerzos de los cilindros cabeceados no es mayor que 1.57 veces la desviación estándar de los cilindros de referencia. 5.1.1.3 Que los requerimientos de los espesores de la tapa fueron reunidos en los ensayos de calificación, y 5.1.1.4 De los tiempos de dureza de las tapas usados en los ensayos de calificación. 5.1.2 Adicionalmente los reportes de los ensayos de calificación pueden incluir la resistencia a la compresión en cubos de 2 pulg. del material calificado y cubos de
pasta de cemento puro, si es usado. Conforme a estos requerimientos se permite usar los materiales de cabeceo en cilin-dros con esfuerzos del 20 % mayor que el concreto ensayado en esos ensayos de calificación. El fabricante puede recalificar lotes de material manufacturado en una base anual o cuando hay un cambio en la formulación o materiales crudos. El usuario del material puede retener una copia de los resultados de la calificación, y la fecha de manufactura de los materiales calificados y de los materiales corrientemente usados. Ver Tabla 2. 5.1.3 El esfuerzo de compresión del material de cabeceo será determinado mediante ensayo de cubos de 2 pulg. siguiendo el procedimiento descrito en el Método de Ensayo C 109. Excepto en morteros de azufre, el procedimiento de moldeo será como en el Método de Ensayo C 109 a menos que otro procedimiento sea requerido para eliminar grandes vacíos de aire atrapado. Ver el Método de Ensayo C 472 para procedimientos de compactación alternativos. El curado de los cubos será en el mismo ambiente y para el mismo espacio de tiempo como en el material usado para cabecear especímenes. 5.1.4 El esfuerzo del material de cabeceo será determinado en la recepción de un nuevo lote y a intervalos que no excedan los tres meses. Si un lote dado de material de cabeceo falla conforme a los requisitos de resistencia, este no deberá ser usado, y ensayos de resistencia del material de reemplazo serán hechos semanalmente hasta cuatro determinaciones consecutivas conforme a los requisitos de la especificación. Tabla 1 Resistencia a la Compresión y Máximo Espesor del Material de Cabeceo Esfuerzo Compresión del Cilindro, psi (MPa) Esfuerzo mínimo del Material de Cabeceo Espesor Promedio Máximo de tapa Espesor Máximo en alguna parte de tapa 500 a 7000 psi (3.5 a 50 Mpa) 5000 psi (35 Mpa) o esfuerzo del cilindro ¼ pulg. (6 mm) 5/16 pulg. (8 mm) Mayor que 7000 psi (50 Mpa) No menor que esfuerzo del cilindro (5.1.1) 1/8 pulg. (3 mm) 3/16 pulg. (5 mm) 5.2 Pasta de Cemento Hidráulico Puro: 5.2.1 Efectuar ensayos de calificación de la pasta de cemento hidráulico puro previo a su uso en cabeceo para establecer el efecto de la relación agua-cemento y edad en el esfuerzos de compresión para cubos de 2 pulg. (50 mm) Nota 2 –Los cementos usados generalmente están conforme con la Especificación C 150, Tipos I, II y III; sin embargo, la Especificación C 595 cementos mezclados, Aluminato de calcio u otros cementos hidráulicos que produzcan resistencias aceptables pueden ser usados.
5.2.2 Mezcle la pasta de cemento puro a la consistencia deseada en una relación agua/cemento igual o menor que la requerida para producir el esfuerzo solicitado, generalmente 2 a 4 horas antes de que la pasta sea usada (Nota 3). Remezcle lo necesario para mantener una consisten-cia aceptable (Nota 4). Algunos retemplados de la pasta es aceptado si la relación agua-cemento requerida no es excedida. La consistencia optima es generalmente producida a relaciones aguacemento de 0.32 a 0.36 por masa para cemento Tipo I y II y 0.35 a 0.39 por masa para cemento Tipo III. Nota 3 – Las mezclas recién efectuadas tienden a sangrar, a contraerse y producen cabeceos inaceptables. Para cementos portland el periodo apropiado es de 2 a 4 horas generalmente. Nota 4 – La consistencia requerida de la pasta es determinada por la apariencia de la tapa cuando esta es rayada. La pasta fluida resulta en rayas en la tapa. Pasta dura resulta en cabeceo denso. 5.3 Pasta de Yeso–Cemento de Alta Resistencia: 5.3.1 Ningún relleno o extendido puede ser adicionado a la pasta de cemento puro yeso de alta resistencia subsecuente a la manufactura del cemento (Nota 5). Ensayos de calificación deberán ser hechos para determinar el efecto de la relación agua cemento y edad del esfuerzo de compresión en cubos de 2 pulg. (50 mm). Retardantes pueden ser usados para extender el tiempo de trabajo, pero sus efectos en la requerida relación agua cemento y esfuerzo pueden ser determinados. (Nota 6) 5.3.2 Mézclese el mortero de cemento yeso con la relación agua/cemento deseada y úsela rápidamente, puesto que fragua enseguida. Nota 5 – Los yesos de baja resistencia, sulfato de calcio, o mezclas de éste con cemento portland son inaceptables como material de cabeceo. Nota 6 – La relación agua/yeso-cemento deberá estar entre 0.26 y 0.30. El uso de relaciones agua/cemento bajas y mezclado vigoroso usualmente permite desarrollar resistencias de 5000 psi (35 Mpa) a edades de 1 ó 2 horas. Relaciones agua/yeso-cemento mayores extienden el tiempo de trabajabilidad pero reducen la resistencia. Tabla 2. Muestra para Reporte de Calificación de un Material de Cabeceo Nota – Fabricante: Suministros de Ensayo Co. Material de Cabeceo: Super Fuerte AAA- Mortero de Azufre Lote 12 a 45 Fecha de Ensayo: 11/3/98 Firmado por_________________(laboratorio de ensayo y oficial responsable ) Item Material de cabeceo Control de Cilindros Relación Criterio Pass/Fail Información de Ensayos a Cilindros de Concreto
Tipo material de cabeceo Azufre Ground Resist. Prom. del concreto 11061 (76.2 11008 (75.9) 1.005 0.98Xc Pass Desviación Estándar, psi (Mpa) 376 (2.59) 250 (1.72) 1.504 1.57 C Pass No. de cilindros ensayados 15 Edad del cabeceado 7 días Información de Ensayos con Material de cabeceo Espesor de capa promedio, pulg. 0.11 (2.8) Esfuerzo compresión en cubos 12195 (91) Edad del cubo cuando ensayado 7 días Esfuerzo máximo del concreto 1.2 Av Str = 13273 (91.5)* * Nominalmente un esfuerzo especificado de 11 000psi (75 Mpa) y quizás algo mayor 5.4 Mortero de Azufre 5.4.1 Es permitido que el propietario o laboratorio prepare los morteros de azufre dejando endurecer un mínimo de 2 h antes de ensayar el concreto con esfuerzo menor de 5000 psi (35 Mpa). Para esfuerzo del concreto de 5000 o mayor, las tapas de mortero de azufre se le puede permitir endurecer al menos 16 horas antes del ensayo, a menos que un tiempo corto haya sido mostrado para ser aceptado como se especifica en 5.1.1 5.4.2 Determinación del esfuerzo de compresión – Prepare especímenes de ensayo usando un molde cubico y placa base conforme a los requerimientos del Método de Ensayo C 109 y una placa de cubierta metálica conforme en principio al diseño mostrado en la Fig. 1 (Nota 7). Llevar las partes del aparato a una temperatura de 68 a 86 o F (20 a 30o C), ligeramente cubra la superficie que estará en contacto con el mortero de azufre con aceite mineral, y ensamble cerca del recipiente. Lleve la temperatura del mortero de azufre fundido en el recipiente dentro de un rango de 265 a 290° F (129 a 143 o C), agitar completamente y empiece a llenar los cubos. Usando un cucharón u otro dispositivo adecuado, rápidamente llene cada uno de los tres compartimentos hasta que el material fundido alcance el borde superior del agujero. Permita tiempo suficiente para alcanzar el máximo de contracción, debida al enfriamiento y solidificación que se presenta (aproximadamente 15 minutos) y rellene cada agujero con material fundido (Nota 8). Después de completarse la solidificación, se retiran los cubos del molde sin romper la pieza formada por el agujero lleno en la placa de cubierta.. Remueva el aceite, bordes cortantes y sobrantes de los cubos y se verifica lo plano de la superficie de carga de la manera descrita en el Método de Ensayo C 109. Después de almacenarlos a la temperatura del cuarto a la edad deseada, pero no menos de 2 horas, ensaye los cubos a compresión siguiendo el procedimiento descrito en el Método de Ensayo C 109, y calcule el esfuerzo de compresión. Nota 7 – Si se desea, se puede colocar una placa plana de fenol formaldehído (baquelita) de 1/8 pulg. (3 mm) de espesor, provista con tres agujeros
apropiadamente espaciados, pueden ser insertados entre la placa de cubierta y el molde para retardar la razón de enfriamiento del especimen de ensayo. Nota 8 – El segundo llenado ayuda a prevenir la formación de un vacío grande o tubo de contracción en el cuerpo de un cubo. Sin embargo, cada efecto puede ocurrir si no se pone mucho cuidado, y por consiguiente es aconsejable inspeccionar el interior de los cubos de mortero de azufre después de la prueba respecto a homogeneidad, siempre que los valores de resistencia obtenidas sean significativamente mas bajas de lo esperado. 6. Procedimiento de Cabeceado 6.1 Cilindros recién moldeados – Para cabecear cilindros recién moldeados se usa solo pasta de cemento portland puro (Nota 9). Haga las capas tan delgadas como sea posible. No aplique la pasta pura al extremo expuesto hasta que el concreto haya terminado de asentarse en el molde, generalmente de 2 a 4 horas después del moldeado. Durante el moldeado del cilindro, enrase el borde superior con una regla por encima del plano que forma el anillo del molde. Remueva el agua libre y lechada del borde superior del especimen inmediatamente antes del cabeceado. Forme con la pasta de cabeceo un montículo cónico en el especimen y después presione suavemente una placa de cabeceo recién untada de aceite hasta que toque el anillo del molde. Un ligero movimiento de torsión puede ser requerido para aplanar y expulsar el exceso de la pasta y minimizar los vacíos en la pasta. Durante esta operación la placa de cabeceo no puede oscilar. Cuidadosamente cubra la placa y el molde con una doble capa de un paño húmedo y sobre este una hoja de polietileno para evitar el secado. La remoción de la capa de cabeceo después de endurecido puede ser acompañado por golpes de un martillo de hule en una dirección paralela al plano de la capa. Nota 9 – Las capas hechas con cemento tipo I generalmente requieren al menos 6 días para desarrollar resistencia aceptable y con cemento tipo III al menos 2 días. Los especímenes de concreto seco absorberán agua de la mezcla fresca produciendo cabeceados no satisfactorios. El cabeceado con pasta de cemento puro se encogerán y agrietarán durante el secado por lo que deben ser usados solo para especímenes que han sido curados húmedos continuamente hasta el momento del ensayo. Nota 10 – Las pastas de yeso de alta resistencia se ablandan y deterioran en contacto con el agua y no pueden ser usadas en mezclas de concreto fresco o almacenadas en un cuarto húmedo por mas tiempo que periodos breves. 6.2 Especímenes de Concreto Endurecido: 6.2.1 General – Si el extremo de un especimen tiene una costra, o un deposito de aceite o cera, material que puede interferir con la amarre de la tapa, remueva cada costra o depósito. Si necesariamente los extremos de un especimen pueden ser ligeramente ásperos, pulir con una lima o cepillo de alambre para producir una
adhesión conveniente de la tapa. Si se desea, las tapas de cabeceo pueden ser cubiertas con una delgada capa de aceite mineral o grasa para prevenir que el material de cabeceo se adhiera a la superficie de las placas. 6.2.2 Condición Final— En un extremo cabeceado la distancia de algún punto de un plano que pase a través del punto mas alto de la superficie del extremo y es perpendicular al eje del cilindro no deberá exceder 1/8 pulg. (3 mm) (Nota 11). Si el extremo excede este limite, el extremo del cilindro deberá ser cortado, o nivelada antes del cabeceo. Nota 11 – Esta provisión es para controlar la diferencia entre las partes densa y espesor de un cabeceado. La distancia puede ser verificada usando una escuadra con una hoja tocando el cilindro paralelo al eje del cilindro y la otra hoja tocando el punto mas alto en el extremo del cilindro. Se mide la distancia entre la hoja de la escuadra y el punto mas bajo en el extremo del cilindro. 6.2.3 Cabeceado con yeso de alta resistencia o pasta de cemento puro –Mezcle la pasta como se describe en la Sección 2. No se deberá exceder la relación aguacemento determinada en los ensayos de calificación. Cabecee el molde como se describe en 6.1 usando las placas de cabeceo descritas en 4.1 para alcanzar los requisitos de alineación expresadas en 4.2 (Nota 12). Generalmente, las placas de cabeceo pueden ser removidas después de 45 minutos hechos con yeso y después de 12 horas con pasta de cemento puro, sin daño visible del cabeceado. Nota 12 –Varios métodos de cabeceo han sido usados para obtener la perpendicularidad deseada de la capa al eje del cilindro. Una porción de pasta puede ser colocada en una placa de cabeceo y el especimen bajado dentro de esta. Un nivel de agua (ojo de buey) en el borde superior del cilindro ayuda a obtener el alineamiento. Un montículo de pasta puede ser colocado en el borde superior del cilindro y una placa de cabeceo presionada sobre el usando nuevamente el nivel de agua. Un mejor sistema es hacer un molde de la mitad de la altura del especimen y con una ranura que permita abrirlo, deslizarlo y cerrarlo. Una grapa es usada para dar posición al molde y para asegurar el espesor de la capa requerido. La porción de pasta puede ser colocada en una placa de cabeceo o en el borde superior del cilindro y presionar hasta que la capa haga contacto con el molde. Como se anoto anteriormente, una pasta muy seca puede requerir demasiada presión y producir capas muy gruesas o defectuosas. 6.2.4 Cabeceo con mortero de azufre – Prepare el mortero de azufre para su empleo, calentan-do a 265º F(130º C)determinado por un termómetro metálico insertado cerca del centro de la masa. Verifique la temperatura a intervalos de aproximadamente una hora durante el cabeceado. Vacíe el depósito y recargue con material fresco a intervalos que aseguren que el material viejo en el depósito no ha sido usado mas de cinco veces. Cuando los cilindros de concreto cabeceados con un
esfuerzo de compresión de 5000 psi (35 Mpa) o mayor, no se permite el rehuso del compuesto recobrado de las operaciones de cabeceo o cabeceados viejos. Mortero de azufre fresco puede ser secado al mismo tiempo que es colocado en el depósito ya que humedecido puede causar espuma. Mantenga el agua retirada del recipiente con mortero de azufre, por la misma razón. La placa de cabeceo o dispositivo para el cabeceo deberá ser calentada ligeramente antes de ser usada para frenar la velocidad de enfriamiento del material y esto permita la producción de capas delgadas. Lubrique ligeramente la placa de cabeceo y agite el mortero de azufre inmediatamente antes de colar cada capa. Los extremos de los especímenes curados húmedos estarán secos al momento del cabeceo para prevenir la formación de vapor o bolsas de espuma bajo o dentro de ella de 60mm (1/4 pulg.) de diámetro. Reemplace las capas con bolsas de vapor o vacíos mayores de ¼ pulg. (6 mm) (Nota 13). Para asegurar que la capa de mortero esta adherida a la superficie del especimen, los extremos del especimen no deberán ser lubricados antes de la aplicación del cabeceado. Cuando se use un dispositivo vertical, vacíe el mortero dentro de la placa de cabeceo levantando el cilindro arriba de la placa y haga contacto lateral con las guías, deslice el cilindro hacia abajo hasta que haga contacto con la placa de acero, mantenga el contacto constante con los alineamientos guías. El extremo del cilindro deberá continuar descansando en la placa de cabeceo con los lados del cilindro en contacto positivo con alineaciones guías hasta que el mortero haya endurado. Use suficiente material para cubrir el extremo del cilindro después que el mortero de azufre solidifique. Nota 13 – Periódicamente la capa de mortero de azufre debe ser examinada después del ensayo para detectar aire o bolsas de espuma en la capa. Antes del ensayo, la capa puede ser golpeado con una moneda o caucho, con un metal ligero implementado para ver si un sonido hueco puede ser detectado. Capas con áreas huecas deben ser removidas y recapeadas. 6.2.4.1 Precaución: Durante el cabeceo se puede producir gas de sulfuro de hidrógeno cuando el mortero de azufre esta contaminado con materiales orgánicos tales como parafina o aceite. El gas es incoloro y tiene un notorio mal olor a huevos podridos; sin embargo, el olor no puede ser superado puesto que es una señal de alarma, después la sensibilidad al olor desaparece rápidamente al permanecer en exposición. Altas concentraciones son letales y bajas concentraciones pueden causar nauseas, malestar estomacal, vértigo, dolor de cabeza o irritación en los ojos. Por estas y otras razones, el recipiente de fundido debe estar localizado bajo una campana con un extractor de aire y esta área de cabeceo deberá estar bien ventilada. 6.2.5 Verificación Diaria: 6.2.5.1 Durante cada día de operación de ensayo de resistencia, verificar la planeidad de la capa previo al ensayo de compresión en al menos tres
especímenes, seleccionados al azar, representando el inicio, medio y final de la carrera. Verificar la planeidad con una regla y laminas calibradoras, haciendo un mínimo de tres medidas en diámetros diferentes para asegurar que la superficie de la capa no se separa de un plano por mas de 0.002 pulg. (0.05 mm). Verificar también las áreas huecas (Nota 13). Registre los resultados de estas determinaciones en la documentación de control de calidad para el laboratorio. Si las capas fallan en satisfacer los requisitos de planeidad o tiene áreas huecas, remueva y reaplique las capas. 6.2.5.2 Durante cada día de operación de ensayo de resistencia, verifique el espesor de la capa en al menos tres especímenes, seleccionado al azar, representando el inicio, medio y final de ese día de operación. Después de completar los ensayos de compresión, recupere al menos seis piezas de material de cabeceo del borde superior del especimen seleccionado (Nota 14). Las piezas deben ser seleccionadas al azar y ser distribuidas sobre el área completa de la capa. Las piezas seleccionadas estarán ligadas completamente al concreto. Mida y registre el espesor de la pieza cercano a 0.01 pulg. (0.2 mm) usando un micrómetro, calibrador u otro dispositivo medidor de espesores. Compare el promedio y máximo espesor con los valores dados en la Tabla 1. Registre los resultados de determinación de espesores en la documen-tación de control de calidad para el laboratorio. Nota 14 –Las capas pueden ser removidas usando un martillo y un cincel. Coloque el cincel inclinado en la línea de unión y paralelo cercanamente con el plano de la capa como para crear una acción de cuña cuando el cincel es golpeado con el martillo. La recuperación de la capa completa puede ser simplificada colocando cinta sobre la capa antes de golpear para removerla. La cinta puede mantener las piezas de material de cabeceo siendo dispersadas durante la remoción y puede simplificar la selección de piezas uniformemente distribuidas sobre el área de la capa. 7 Protección de Especímenes Después del Cabeceado 7.1 Se deben mantener los especímenes de curado húmedo en una condición de humedad entre la terminación del cabeceo y el tiempo de ensayo, regresándolos al cuarto de curado o cubriéndolo con una doble cubierta paños húmedos. No almacene especímenes con tapas de mortero de yeso inmerso en agua o por mas de 4 horas en el cuarto húmedo. Proteja las tapas de mortero del goteo de agua 7.2 No ensaye especímenes cabeceados antes de que el material de cabeceo haya tenido suficiente tiempo para desarrollar la resistencia requerida en 5.1. ASTM Designación: C 597 – 83 (Reaprobada 1991) Método de Ensayo Estándar para
VELOCIDAD DE PULSO A TRAVES DEL CONCRETO 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la velocidad de propagación de pulso de ondas compresionales en el concreto. Este método de ensayo no aplica para la propagación de otras vibraciones en el concreto. 1.2 La velocidad de pulso es independiente de las dimensiones del cuerpo suministrado, ondas reflejadas desde las fronteras no complica la determinación del tiempo de llegada de los pulsos transmitidos directamente. 1.3 La velocidad de pulso V esta relacionada a las propiedades físicas de un sólido por la ecuación: V2 = (K) E / D Donde: K = una constante E = el modulo de elasticidad, y D = la densidad La relación es independiente de la frecuencia de las vibraciones. 1.4 Los valores establecidos en unidades SI serán considerados los estándar 1.5 Este estándar no proporciona todos los lineamientos de los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Resumen del Método 2.1 Los pulsos de ondas compresionales son generados por un transductor electroacústico que es mantenido en contacto con una superficie de concreto bajo prueba. Después de atravesar el concreto, los pulsos son recibidos y convertidos en energía eléctrica por un segundo transductor colocado a una distancia L del transductor transmisor. El tiempo de transito T es medido electrónicamente. La velocidad del pulso V es calculada dividiendo L entre T. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de prueba puede ser usado para estimar un valor de uniformidad y calidad relativa del concreto, para indicar la presencia de vacíos y grietas, para estimar la profundidad de las grietas, para indicar cambios en las
propiedades del concreto y en el análisis de estructuras para estimar la severidad del deterioro o agrietamiento. Nota 1— El contenido de humedad del concreto puede afectar la velocidad de pulso. 3.2 Los resultados obtenidos por el uso de este método de ensayo no deben ser considerados como un medio de medir la resistencia ni como una prueba adecuada para establecer compatibilidad del modulo de elasticidad del concreto elaborado en el campo con el asumido en el diseño. Nota 2 – Cuando las circunstancias lo permitan, una relación velocidad-esfuerzo (o velocidad-modulo) puede ser establecida por la determinación de la velocidad de pulso y esfuerzo compresivo (o modulo de elasticidad) en un numero de muestras de un concreto. Esta relación puede servir como base para estimación de esfuerzos (o modulo de elasticidad) para posteriores ensayos pulso-velocidad en ese concreto. 3.3 El procedimiento es aplicable tanto en pruebas de campo como de laboratorio sin importar el tamaño o la forma del espécimen dentro de las limitaciones de fuentes generadoras de pulso disponibles. Nota 3 – El equipo disponible actualmente limita longitudes de aproximadamente 50mm (2 pulg) mínima y 15 m (50 pies) máxima, dependiendo en parte de la frecuencia e intensidad de la señal generada. El limite superior de la longitud de referencia depende en parte de las condiciones superficiales y en parte de las características del concreto interior bajo investigación. La longitud de referencia máxima es obtenida usando transductores de frecuencia vibratoria relativamente bajas (10 a 20 KHz) para minimizar la atenuación de la señal en el concreto. ( La frecuencia de resonancia del transductor, esto es cristales mas un revestimiento de respaldo, determina la frecuencia de vibración en el concreto). Para longitudes de referencia menores, donde la perdida de la señal no es factor gobernante es preferible usar frecuencias vibratorias de 50 KHz o más para alcanzar mediciones mas precisas del tiempo de transito y alcanzar una mayor sensibilidad. 4. Aparatos 4.1 El aparato de prueba, mostrado esquemáticamente en la Fig.1, consiste de un generador de pulso, un par de transductores (transmisor y receptor), un amplificador, un circuito medidor de tiempo, un exhibidor de tiempo y cables conectores.
4.1.1 Generador de Pulso y Transductor Transmisor – El generador de pulso consistirá en circuitería para generar pulsos de voltaje. El transductor para transformar esos pulsos electrónicos en ondas explosivas de energía mecánica tendrá una frecuencia resonante en el rango de 10 a 150 KHz. El pulso generador deberá producir pulsos repetitivos a una tasa de no menos de 10 pulsos por segundo ni mas de 150 pulsos por segundo. El transductor deberá ser construido de material piezoeléctrico, magnetostrictivo, u otro material sensitivo al voltaje (sal de Rochelle, cuarzo, titanato de bario, zirconato-titanato (PZT), etc.), aislados para su protección. El transductor estará provisto con un medio conveniente de acoplamiento para obtener un adecuado contacto con el concreto (Nota 4). El uso de cables largos conectando los transductores al generador de pulso no debe resultar en una perdida de voltaje mayor al 0.5 %. Un pulso de encendido será producido para iniciar el circuito de medición de tiempo. Nota 4 – Diafragmas de metal delgado pueden ser usados contra superficies planas y suaves. Diafragmas de hule distendido y un aceite de relleno bajo presión suave han sido encontrados satisfactorios en superficies rugosas. 4.1.2 Transductor Receptor y Amplificador – El transductor receptor será similar al transductor transmisor. El voltaje generado por este será amplificado tanto como sea necesario para producir pulsos disparados al circuito medidor de tiempo. El amplificador tendrá una respuesta entre 5 KHz y diez veces la frecuencia resonante del transductor receptor. 4.1.3 Circuito Medidor de Tiempo – El circuito medidor de tiempo y el pulso disparador asociado será capaz de proveer tiempo total medido con una precisión de una parte en 200 sobre su rango de tiempo especificado. Este será iniciado por un voltaje disparador desde el generador de pulso y será operado en la frecuencia de repetición del ........ El circuito medidor de tiempo proporcionará una señal de salida cuando el pulso receptor es detectado y esta señal de salida deberá ser usada para determinar el tiempo de transito reflejado en la unidad exhibidora del tiempo. El circuito medidor de tiempo no será sensitivo a la temperatura de operación y cambios de voltaje en la fuente de energía. 4.1.4 Unidad de Pantalla (Display)—Dos tipos de unidades de pantalla están disponibles. Una usa un tubo de rayos catódicos (CRT) en el cual los pulsos transmitidos y recibidos son exhibidos como deflexión de la traza con relación a un tiempo de escala establecido contador de intervalos con un exhibidor digital de lectura directa.
4.1.5 Dispositivo de Calibración – Un dispositivo de calibración será proporcionado con el propósito de verificar la propia operación del circuito medidor de tiempo. Nota 5 – Una forma del dispositivo de calibración para unidades exhibidores de CRT consiste en un oscilador de cristal de cuarzo con una frecuencia de 100 KHz sincronizada con el circuito generador de pulso. El dispositivo de calibración a usar esta conectado al amplificador. Otro método adecuado para cualquier tipo de unidad de exhibidor, es el uso de dos o más barras de referencia para la cual el tiempo de transito es exactamente mostrado. 4.1.6 Donde las medidas de velocidad de pulso, en estructuras largas, requiere el uso de cables de interconexión largos, se usará el cable de tipo coaxial de baja capacidad, protegido. 5. Muestreo 5.1 Para mejores resultados, los transductores estarán localizados directamente opuestos a cada uno de los otros. Sin embargo, porque el ancho efectivo de las vigas de los transductores es grande, los tiempos de transito pueden ser medidos en las esquinas de la estructura, pero con alguna pérdida de sensitividad y precisión. Medidas a lo largo de la misma superficie no pueden ser usadas a menos que solamente una cara sea accesible, desde la cual las medidas son indicativas solamente de las capas superficiales. Donde sea posible, serán evitadas las medidas en proximidades cerradas, acero paralelo a la dirección de propagación del pulso. Nota 6 – Puesto que la velocidad de pulso en el acero puede ser arriba del doble que en el concreto, las medidas de velocidad de pulso en la vecindad del acero en concreto reforzado, puede ser mayor que en concreto no reforzado de la misma composición. 6. Procedimiento 6.1 Determinación de la Corrección de Calibración: 6.1.1 Verifique la precisión del tiempo de transmisión contra el dispositivo de calibración (sección 4.1.5). La diferencia entre las lecturas tomadas en el dispositivo de calibración y la constante del dispositivo-calibrador es la corrección de calibración, la cual puede ser incluida en la determinación del tiempo de transito (sección 6.3). Verificar la calibración sobre un rango de tiempo de transito que incluye los tiempos de transito anticipado. 6.2 Determinación de la Corrección Cero: 6.2.1 Aplique corrección de tiempo cero a los tiempos de transito medido. La corrección cero es igual al tiempo de viaje entre los transductores, transmisor y receptor, con cero espesor de concreto entre los dos. Mida esto directamente, mediante presión a los dos transductores juntos, usando un agente de
acoplamiento y aplicando la misma presión usada en la medición actual y mida el tiempo de transito. Las unidades de exhibidor digital pueden ser preferibles para hacer ajuste cero, por acople de los transductores en los extremos opuestos de una barra de referencia para la cual el tiempo de transito es exactamente conocido. Nota 7 – Para unidades de pantalla digital, el procedimiento descrito a grandes rasgos en la sección 6.2 será hecho antes del procedimiento descrito en la sección 6.1. 6.3 Determinación del Tiempo de Transito: 6.3.1 Aplique un apropiado agente de acoplamiento (tales como agua, aceite, vaselina, grasa u otros materiales viscosos) a los diafragmas transductores, a la superficie de ensayo o ambos, para evitar atrapar aire entre la superficie de contacto de los diafragmas de los transductores y la superficie de concreto. Presionar las caras de los transductores sobre las superficies del concreto asegurando buen contacto entre los dos y medir el tiempo de transito (Nota 8). Mídase la distancia mas corta por camino directo entre los centros de los diafragmas. Nota 8 – La repetición de las medidas será hecha en la misma localización para minimizar la lectura de errores debido a contactos pobres. 7. Cálculos 7.1 Calcule la velocidad de pulso como sigue: V=L/T Donde: V = velocidad de pulso (m/s o pies/s) L = distancia entre transductores (m o pies) T = tiempo de transito efectivo, (s) tiempo medido menos cero tiempo de corrección y corregido para errores de calibración 8. Informe 8.1 El informe consistirá en al menos lo siguiente: 8.1.1 Localización del ensayo o identificación del espécimen 8.1.2 Distancia entre transductores, establecidos para mayor precisión en 0.5% 8.1.3 Tiempo de transito
8.1.4 Localización de los transductores 8.1.5 Tiempo de transito efectivo, establecido para mayor precisión en 0.5% 8.1.6 Velocidad de pulso 9. Precisión y Desviación 9.1 Precisión 9.1.1 La cantidad medida por este método de ensayo es el tiempo de transito de una onda compresional pasando a través del concreto. La propiedad usualmente reportada es la velocidad con la cual las ondas viajan a través del concreto. La exactitud de la medida depende de la capacidad del equipo y de la habilidad del operador para determinar precisamente la distancia entre transductores y el tiempo de arribo de la onda al receptor. La deformación de la señal receptora es afectada por la longitud de viaje mas corta (directa) y por la presencia y grado de agrietamiento o deterioro en el concreto ensayado. 9.1.2 Los ensayos involucran tres instrumentos de prueba y cinco operadores que tienen indicado que para longitudes directas de 0.3 a 6m (1 a 20 pies) a través del concreto sondeado, diferentes operadores usando el mismo instrumento o un operador usando diferentes instrumentos logrará repetitividad de los resultados del ensayo dentro del 2 %. Para longitudes largas por camino directo a través del concreto sondeado, con la atenuación de la señal decrecerá la repetitividad absoluta de la medida del tiempo de transito, pero el tiempo de transito largo involucrado resultará en un cálculo de la velocidad teniendo el mismo orden de precisión. 9.1.3 En el caso de ensayos a través de concreto malamente agrietado o deteriorado, la variación de los resultados son incrementados sustancialmente. La atenuación es afectada por la naturaleza del deterioro y la frecuencia resonante de los transductores. Diferencias entre operadores o instrumentos pueden resultar en diferencias en resultados de los ensayos, tan grande como 20 %. En algunos casos, sin embargo, las velocidades calculadas serán suficientemente bajas como indica claramente la presencia de distress en el concreto ensayado. 9.2 Desviación: 9.2.1 Ninguna esta siendo mencionada concerniente a desviación de este estándar. 10. Palabras Clave 10.1 concreto; ensayo no destructivo; velocidad de pulso.
ASTM Designación: C 597 – 02 Método de Ensayo Estándar para VELOCIDAD DE PULSO A TRAVES DEL CONCRETO 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la velocidad de propagación de pulso de ondas de esfuerzo longitudinal a través del concreto. Este método de ensayo no aplica para la propagación de otro tipo de ondas de esfuerzo a través del concreto. 1.2 Los valores declarados en unidades SI es considerado el estándar. 1.3 Este estándar no pretende dar todos los lineamientos de 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 así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto. C 215 Método de Ensayo para Frecuencias Fundamentales Transversal, Longitudinal y Torcional de Especímenes de Concreto C 823 Práctica para Examen y muestreo de Concreto Endurecido en la Construcción E 1316 Terminología para Exámenes no destructivos. 3. Terminología 3.1 Definiciones – Refiérase a Terminología C 125 y la sección relativa a examen ultrasónico en Terminología E 1316 para definiciones de términos usados en este método de ensayo. 4. Resumen del Método 4.1 Los pulsos de ondas de esfuerzo longitudinal son generados por un transductor electro-acústico que es mantenido en contacto con una superficie de concreto bajo prueba. Después de atravesar el concreto, los pulsos son recibidos y convertidos en energía eléctrica por un según-do transductor colocado a una distancia L del transductor transmisor. El tiempo de transito T es medido electrónicamente. La velocidad del pulso V es calculada dividiendo L entre T. 5. Significado y Uso 5.1 La velocidad de pulso, V, de ondas longitudinales de esfuerzo en una masa de concreto es relativa a sus propiedades elásticas y su densidad de acuerdo con la siguiente relación: V = E(1 - )
(1+)(1-2) donde: E = módulo de elasticidad dinámico = relación de Poisson dinámica = densidad 5.2 Este método de ensayo se aplica para juzgar la uniformidad y calidad relativa del concreto, para indicar la presencia de vacíos y grietas, y para evaluar la efectividad de la reparación de las grietas. También es aplicable para indicar cambios en las propiedades del concreto, y en el análisis de estructuras, para estimar la severidad de deterioro o agrietamiento. Cuando es usa do para monitoriar cambios en condiciones de sobre tiempo, la localización de los ensayos será marcada en la estructura para asegurar que los ensayos son repetidos en las mismas posiciones. 5.3 El grado de saturación del concreto afecta la velocidad de pulso, y este factor puede ser considerado cuando se evalúan los resultados del ensayo (Nota 1). En adición, la velocidad de pulso en concreto saturado es menos sensitiva a los cambios en su calidad relativa. Nota 1— la velocidad de pulso en concreto saturado puede ser un 5 % mayor que en concreto seco. 5.4 La velocidad de pulso es independiente de la dimensión del objeto ensayado proporcio-nando ondas reflejadas desde los límites que no complican la determinación del tiempo de arribo del pulso transmitido directamente. La menor dimensión del objeto ensayado puede exceder la longitud de onda de las vibraciones ultrasónicas (Nota 2). Nota 2 – La longitud de onda de las vibraciones son iguales a la velocidad de pulso dividida por las frecuencias de vibración. Por ejemplo, para una frecuencia de 54 kHz y una velocidad de pulso de 3500 m/s, la longitud de onda es 3500/54000 = 0.065 m. 5.5 La exactitud de la medición depende de la habilidad del operador para determinar precisa-mente la distancia entre los transductores y del equipo para medir precisamente el tiempo de transito del pulso. La fuerza de señal recibida y la medición del tiempo de tránsito son afectados por el acoplamiento de los transductores a las superficies de concreto. Suficiente agente de acoplamiento y presión debe ser aplicada a los transductores para asegurar tiempo de transito estable. La fuerza de la señal recibida también es afectada por la longitud de viaje y por la presencia y grado de agrietamiento o deterioro en el concreto ensayado. Nota 3 – Un acople adecuado puede ser verificado mediante una vista de la forma y magnitud de la onda recibida. La forma de la onda puede ser sinusoidal decaída. La
forma puede ser vista por medio de salidas de un osciloscopio o pantalla digital inherente en el dispositivo. 5.6 Los resultados obtenidos por el uso de este método de ensayo no son considerados como un medio de medir la resistencia, ni tampoco como un ensayo adecuado para establecer confianza con el modulo de elasticidad del concreto de campo con el asumido en el diseño. El método de resonancia longitudinal en el Método de Ensayo C 215 es recomendado para determinar el modulo de elasticidad dinámico de especímenes de ensayo obtenidos en el concreto del campo porque la relación de Poisson no tiene que ser conocida. Nota 4 – Cuando las circunstancias lo permitan, una relación entre fuerza y velocidad (o modulo y velocidad) puede ser establecida para la determinación de la velocidad de pulso y fuerza de compresión (o módulo de elasticidad) en un numero de muestras de un concreto. Esta correlación puede servir como una base para la estimación de resistencia (modulo de elasticidad) por más ensayos velocidad-pulso en ese concreto. Refiérase al ACI 228.1R para guías en los procedimientos para desarrollo y uso de tales relaciones. 5.7 El procedimiento es aplicable a ensayos en el campo y en el laboratorio sin consideraciones de tamaño o forma del espécimen dentro de las limitaciones de una disponible fuente de generación de pulso. Nota 5 -- El equipo de ensayo disponible actualmente limita longitudes de aproximadamente 50mm (2 pulg) mínima y 15 m (50 pies) máxima, dependiendo en parte de la frecuencia e intensidad de la señal generada. El limite superior de la longitud de recorrido depende en parte de las condiciones superficiales y en parte de las características interiores del concreto bajo investigación. Un preamplificador en el transductor receptor puede ser usado para incrementar la longitud máxima de recorrido que puede ser ensayada. La longitud de recorrido máxima es obtenida usando transductores de frecuencia resonante relativamente bajas (10 a 20 KHz) para minimizar la atenuación de la señal en el concreto. ( La frecuencia de resonancia del transductor ensamblado determina la frecuencia de vibración en el concreto). Para longitudes de recorrido menores, donde la perdida de la señal no es factor gobernante es preferible usar frecuencias resonantes de 50 KHz o más para alcanzar mediciones más precisas del tiempo de transito y alcanzar una mayor sensibilidad. 5.8 Puesto que la velocidad de pulso en el acero puede ser arriba del doble que en el concreto, las medidas de velocidad de pulso en la vecindad del acero en concreto reforzado, puede ser mayor que en concreto no reforzado de la misma composición. Donde sea posible, evitar mediciones cerradas en acero paralelo a la dirección de propagación del pulso.
6. Aparatos 6.1 El aparato de prueba, mostrado esquemáticamente en la Fig.1, consiste de un generador de pulso, un par de transductores (transmisor y receptor), un amplificador, un circuito medidor de tiempo, una pantalla (display) de tiempo y cables conectores. 6.1.1 Generador de Pulso y Transductor Transmisor – El generador de pulso consistirá en circuitos para generar pulsos de voltaje (Nota 6). El transductor para transformar esos pulsos electrónicos en ondas explosivas de energía mecánica tendrá una frecuencia resonante en el rango de 20 a 100 kHz (Nota 7). El generador de pulso deberá producir pulsos repetitivos a una razón no menor de 3 pulsos por segundo. El transductor deberá ser construido de material piezoeléctrico, magnetostrictivo, u otro material sensitivo al voltaje (sal de Rochelle, cuarzo, titanato de bario, zirconato-titanato (PZT), y ser fuerte), aislados para su protección. Un pulso de encendido será producido para iniciar el circuito de medición de tiempo. Nota 6 – El voltaje del pulso afecta la fuerza de salida del transductor y la máxima penetración de las ondas de compresión longitudinal. Pulsos de voltaje de 500 a 1000 V han sido usados satisfactoriamente. Nota 7 – Transductores con frecuencia resonante alta han sido usados satisfactoriamente en especímenes de laboratorio relativamente pequeños. 6.1.2 Transductor Receptor y Amplificador – El transductor receptor será similar al transductor transmisor. El voltaje generado por este será amplificado tanto como sea necesario para producir pulsos disparados al circuito medidor de tiempo. El amplificador tendrá una respuesta uniforme entre media y tres veces la frecuencia resonante del transductor receptor. 6.1.3 Circuito Medidor de Tiempo – El circuito medidor de tiempo y el pulso disparador asociado será capaz de proveer una total resolución de medición de tiempo de al menos 1 s. La medición del tiempo será iniciado por un voltaje disparador desde el generador de pulso y el circuito medidor de tiempo será operado en la frecuencia de repetición del generador de pulso. El circuito medidor de tiempo proporcionará una señal de salida cuando el pulso receptor es detectado y esta señal de salida deberá ser usada para determinar el tiempo de transito reflejado en la unidad de pantalla (display). El circuito medidor de tiempo no será sensitivo a la temperatura de operación en el rango de 0 a 40°C y cambios de voltaje en la fuente de energía de 15%. 6.1.4 Unidad de Pantalla (Display)—Dos tipos de unidades de pantalla están disponibles. Las unidades modernas usan un contador de tiempo a intervalos y una pantalla digital de lectura directa del tiempo de tránsito. Las unidades viejas usan un tubo de rayos catódicos (CRT) en el cual los pulsos transmitidos y recibidos son exhibidos como deflexiones de la traza con relación a un tiempo de escala
establecido. 6.1.5 Barra de Referencia – Una barra de metal u otro material durable para el cual el tiempo de transito de ondas longitudinales es conocido. El tiempo de transito será marcado permanen-temente en la barra de referencia. 6.1.6 Cables de Conexión -- Donde las medidas de velocidad de pulso, en estructuras largas, requiere el uso de cables de interconexión largos, se usará el cable de tipo coaxial de baja capacidad, protegido. 6.1.7 – Agente de Acoplamiento – Un material viscoso (tal como aceite, vaselina, gelatina soluble en agua, hule moldeable o grasa) para asegurar eficiente transferencia de energía entre el concreto y los transductores. La función del agente de acoplamiento es eliminar aire entre las superficies de contacto de los transductores y el concreto. El agua es un aceptable agente de acoplamiento cuando se estanca en la superficie, o para ensayos bajo el agua 7. Procedimiento 7.1 Chequeo Funcional de Equipos y Ajuste de tiempo Cero – Verifique que el equipo esta operando adecuadamente y efectúe un ajuste de tiempo cero. Aplique agente de acoplamiento a los extremos de la barra de referencia, y presione los transductores firmemente contra los extremos de la barra hasta que un tiempo de tránsito estable aparece en la pantalla. Ajuste la referencia cero hasta que el tiempo de tránsito coincide con el valor marcado en la barra. Para algunos instrumentos, el ajuste a cero es hecho mediante la aplicación de agente de acoplami-ento y presionando las caras de los transductores juntos. Estos instrumentos usan un micropro-cesador para registrar este tiempo retrasado, el cual es automáticamente sustraído del tiempo de transito en mediciones subsecuentes. Para cada instrumento mida el tiempo de tránsito a través de las barras de referencia para verificar que la adecuada corrección de tiempo cero ha sido hecha. Chequee el ajuste a cero en un horario base durante la operación continua del instru-mento, y cada vez que un transductor o cable de conexión sea cambiado. Si el tiempo mostrado no puede ser ajustado para coincidir con el tiempo de tránsito de la barra de referencia, no use el instrumento, y regrese la barra y el instrumento al fabricante para reparar. 7.2 Determinación del Tiempo de Transito: 7.2.1 Para ensayos en construcciones existentes, seleccione la ubicación del ensayo de acuerdo con la Práctica C 823 o siguiendo los requerimientos de la parte solicitada del ensayo, lo que sea aplicable. 7.2.2 Para mejores resultados, localice el transductor directamente opuesto al otro. Porque el ancho del destello de los pulsos vibracionales emitidos por los transductores es largo, es permisible medir tiempos de tránsito a través de las esquinas de una estructura, pero con alguna perdida de sensibilidad y precisión. Mediciones a lo largo de la misma superficie no deben ser usadas a menos que solamente una cara de la estructura sea accesible ya que tales mediciones pueden
ser indicativas solamente de capas superficiales, y la velocidad de pulso calculada no coincidirá con aquella obtenida por transmisión (Nota 8). Nota 8 – Una de las fuentes de incerteza en superficies ensayadas es la longitud actual de los pulsos. Por lo tanto, lecturas individuales son de poco valor. Ensayos superficiales, sin embargo, han sido usados para estimar el espesor de una capa superficial de baja calidad haciendo múltiples mediciones de tiempo de tránsito con variación de distancias entre transductores. Del ploteo del tiempo de viaje contra espaciamiento, puede ser posible estimar el espesor del concreto de calidad baja. 7.2.3 Aplique un apropiado agente de acoplamiento (tal como agua, aceite, vaselina, grasa, hule moldeable, u otro material viscoso) a las caras del transductor o a la superficie de ensayo, o a ambos. Presione las caras de los transductores firmemente contra la superficie del concreto hasta que un tiempo de tránsito estable aparezca en la pantalla y mida el tiempo de tránsito (Nota 9). Determine la distancia en línea recta entre centros de las caras de los transductores. Nota 9 – La calidad del acoplamiento es críticamente importante para la precisión y rango máximo del método. Un acoplamiento inadecuado resultará en un tiempo de medición inexacto e inestable y será significativamente corto el rango efectivo del instrumento. La repetición de mediciones puede ser hecha en la misma localización para minimizar errores de lectura debido a un acoplamiento pobre. 8. Cálculos 8.1 Calcule la velocidad de pulso como sigue: V=L/T Donde: V = velocidad de pulso (m/s o pies/s) L = distancia entre transductores (m o pies) T = tiempo de tránsito efectivo, (s) tiempo medido menos cero tiempo de corrección y corregido para errores de calibración 9. Informe 9.1 Reporte al menos la siguiente información: 9.1.1 Localización del ensayo o identificación del espécimen 9.1.2 Localización de transductores, 9.1.3 Distancia entre centros de las caras de los transductores, reportados con una precisión de al menos 0.5 %. 9.1.4 Tiempo de tránsito, reportado con una precisión de al menos 0.5 % del mismo Tt. 9.1. 5 Velocidad de pulso reportada al más cercano 10 m/s
10 Precisión y Tendencia 10.1 Precisión 10.1.4 La repetibilidad de los resultados tiene que ser investigada usando dispositivos con pantallas de CRT. Se espera que la repetibilidad con dispositivos de pantalla digitales sea mejor que lo declarado como sigue: 10.1.5 Los ensayos involucran tres instrumentos de prueba y cinco operadores que tienen indicado que para longitudes de recorrido de 0.3 a 6m a través del concreto sondeado, diferen-tes operadores usando el mismo instrumento o un operador usando diferentes instrumentos logrará repetitividad de los resultados del ensayo dentro del 2 %. Para longitudes largas por camino directo a través del concreto sondeado, la atenuación de la señal decrecerá la repetitividad absoluta de la medida del tiempo de transito, pero el tiempo de tránsito largo involucrado resultará en un cálculo de la velocidad teniendo el mismo orden de precisión. 10.1.3 En el caso de ensayos a través de concreto malamente agrietado o deteriorado, la variación de los resultados son incrementados sustancialmente. La atenuación es afectada por la naturaleza del deterioro y la frecuencia resonante de los transductores. Diferencias entre operadores o instrumentos pueden resultar en diferencias en resultados de los ensayos tan grandes como 20 %. En algunos casos, sin embargo, las velocidades calculadas serán sufici-entemente bajas como indica claramente la presencia de deterioro en el concreto ensayado. 10.2 Tendencia: La tendencia de este método de ensayo no ha sido determinada. 11 Palabras Clave 11.1 concreto; onda de esfuerzo longitudinal; ensayo no destructivo; velocidad de pulso; ensayo ultrasónico. ASTM Designación: C 496 – 96 Método de Ensayo Estándar para Esfuerzo de Tensión por Partidura en Especímenes Cilíndricos de Concreto 1. Alcance 1.1 Este método cubre la determinación del esfuerzo de tensión por partidura en especímenes cilíndricos de concreto, tales como cilindros moldeados y núcleos taladrados. Nota 1 – Para métodos de moldeo de especímenes cilíndricos de concreto, ver la Práctica C 192 y Práctica C 31. Para métodos de obtención de núcleos taladrados vea el Método de Ensayo C 42. 1.2 Los valores anotados en unidades lb-pulg. serán considerados como los estándar. 1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay
alguno, asociados con su uso. Es responsabilidad de los usuarios de esta norma establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31 Practica para Elaboración y Curado en el Campo de Especímenes de Concreto C 39 Método de Ensayo para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 42 Método de Ensayo para Obtención y ensayo de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto C 192 Práctica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto C 670 Practica para Preparación de las Declaraciones Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción 3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Este método de ensayo consiste en aplicar una fuerza compresiva diametral a lo largo de un especimen cilíndrico de concreto a una rata que esta dentro de un rango prescrito, hasta que la falla ocurra. Esta carga induce esfuerzos de tensión en el plano conteniendo la carga aplicada y relativamente esfuerzos de compre-sión altos en el área inmediatamente alrededor de la carga aplicada. La falla por tensión ocurre en vez de la falla por compresión porque las áreas de aplicación de carga están en un estado de compresión triaxial, por eso les concede un esfuerzo de compresión mucho mayor que el resultado indicado por un ensayo de resis-tencia a compresión uniaxial. 3.2 Soportes de plywood delgados son usados como para que la carga sea aplicada uniformemente a lo largo del cilindro. 3.3 La máxima carga sostenida por el especimen es dividida por un factor geométrico apropiado para obtener el esfuerzo de tensión por partidura.
4. Significado y Uso 4.1 El esfuerzo de tensión por partidura es simple para determinar el esfuerzo de tensión directa. 4.2 El esfuerzo de tensión por partidura es usado para evaluar la resistencia cortante proporcionada por el concreto en miembros de concreto reforzado con agregados de peso ligero. 5. Aparatos 5.1 Maquina de ensayo – La maquina de ensayo estará de acuerdo con los requisitos del Método de Ensayo C 39, puede ser de cualquier tipo, y suficiente capacidad para proporcionar la rata de carga prescrita en 7.5.
5.2 Placa o Barra de Carga Suplementaria – Si el diámetro de la dimensión más larga de la cara de carga superior o el bloque de carga inferior es menor que la longitud del cilindro a ser ensayado, deberá ser usada una barra o placa de carga suplementaria fabricada de acero. La superficie de la barra o placa deberá ser fabricada dentro del 0.001 (0.025 mm) de planeidad, medida como una línea de contacto del área de carga. Esta deberá tener un ancho de al menos 2 pulg. (51 mm), y un espesor no menor que la distancia del borde del bloque de carga rectangular o esférico al extremo del cilindro. La barra o placa deberá ser usada de tal manera que la carga sea aplicada sobre la longitud completa del especimen. 5.3 Franja de Carga – Dos franjas de carga de plywood con espesor nominal de 1/8 pulg. (3.2 mm), libre de imperfecciones con aproximadamente 1 pulg. de ancho, y de una longitud igual o ligeramente mayor que el del especimen deberá ser proporcionado para cada especimen. Las franjas de carga serán colocadas entre el especimen y el bloque de carga superior e inferior de la maquina de ensayo, o entre el especimen y la barra o placa suplementaria, si es usada (ver 5.4 Las franjas de carga no deberán ser rehusadas. 6. Especímenes de Ensayo 6.1 El especimen de ensayo estará de acuerdo con el tamaño, moldeo y curado, conjunto de requerimientos descritos en la Práctica C 31 (especímenes en la obra) o Práctica C 192 (especímenes en el laboratorio). Los núcleos taladrados estarán de acuerdo con el tamaño y condiciones de humedad y conjunto de requerimientos indicados en el Método de Ensayo C 42. los especímenes curados húmedos, durante el periodo entre la remoción del ambiente de curado y el ensayo serán mantenidos húmedos mediante un paño húmedo, arpillera o cubierta de plástico y serán ensayados en una condición húmeda tan pronto como sea posible. 6.2 El siguiente procedimiento de curado deberá ser usado para evaluaciones de concreto de peso ligero: especímenes ensayados a 28 días estarán en una condición de seco al aire después de 7 días de curado húmedo seguido de 21 días de secado a 73 3 F (23.0 1.7 C) y 50 % de humedad relativa. 7. Procedimiento 7.1 Marcado – Dibuje líneas diametrales en cada extremo del especimen usando un dispositivo adecuado que asegure que ellas están en el mismo plano axial (ver Fig. 1, Fig. 2 y Nota 2 ), o como alternativa, use el alineador guía mostrado en la Fig. 3 (Nota 3). Nota 2 – Las Fig. 1 y 2 muestran un dispositivo adecuado para dibujar líneas diametrales en cada extremo del especimen en el mismo plano axial. El dispositivo consiste en tres partes como sigue: (1) Canal de acero con una longitud de 4 pulg. (100 mm) los lados de las cuales han sido maquinados planos (2) Sección de una barra Te, B, ranurada para ajustar suavemente sobre las
platinas del canal y que incluye un corte rectangular para dar posición al elemento vertical de barra Te ensamblada (3) Una barra vertical, C, conteniendo una longitud de apertura (cleft), A, para guiar un lápiz La barra Te ensamblada no esta sostenida al canal y esta posicionada en ambos extremos del canal sin perturbar la posición del especimen cuando se marcan las líneas diametrales. Nota 3 – La Fig. 4 es un dibujo detallado del alineador guía mostrado en la fig. 3 para llevar a cabo el mismo propósito de marcar las líneas diametrales. El dispositivo consiste de: (1) Una base para sostener la franja de soporte inferior y el cilindro, (2) Una barra de soporte suplementaria conforme a los requisitos de la sección 5 como para dimensiones críticas y planeidad, (3) Dos verticales sirve para dar posición al cilindro de ensayo, las franjas de soporte y las barras de soporte suplementarias. 7.2 Medidas – Determine el diámetro del especimen de ensayo con aproximación de 0.01 pulg. (0.25 mm) promediando tres diámetros medidos cerca de los extremos y en la mitad del especimen, situado en el plano conteniendo las líneas marcadas en los dos extremos. Determine la longitud del especimen con aproximación de 0.1 pulg. (2.5 mm) mediante promedio de al menos dos longitudes medidas tomadas en el plano conteniendo las líneas marcadas en los dos extremos. 7.3 Posición Usando Líneas Marcadas Diametralmente – Centre una de las franjas de plywood a lo largo del centro del bloque de carga inferior. Coloque el especimen en la franja de plywood y alinear para que las líneas marcadas en los extremos del especimen sean verticales y centradas sobre la franja de plywood. Coloque una segunda franja de plywood en la longitud del cilindro, centrado en las líneas marcadas en los extremos del cilindro. Posicione el ensamble para asegurar la siguiente condiciones: 7.3.1 La proyección del plano de las dos líneas marcadas en los extremos del especimen intercepta el centro de la placa de carga superior, 7.3.2 La placa o barra de carga suplementaria, cuando se use, el centro del especimen está directamente abajo del centro de empuje del bloque de carga esférico (ver Fig. 5). 7.4 Posicionamiento por Uso de Alineadores – Posicione las franjas de carga, los cilindros de ensayo, y la barra de carga suplementaria por medio del alineador guía como se ilustra en la Fig. 3 y centre la guía como para que la barra de carga suplementaria y el centro del especimen estén directamente abajo del centro de empuje del bloque de carga esférico. 7.5 Razón de Carga – Aplique la carga continuamente y sin choque, a una rata constante dentro del rango 100 a 200 psi/min (689 a 1380 Kpa/min) el esfuerzo de tensión por partidura hasta la falla del especimen (Nota 4). Registre la carga máxima aplicada, indicada por la maquina de ensayo a la falla. Anote el tipo de falla
y la apariencia del concreto. Nota 4 – La relación entre el esfuerzo de tensión por partidura y la carga aplicada es mostrada en la sección 8. El rango de carga requerido en el esfuerzo de tensión por partidura corresponde a la carga total aplicada en el rango de 11 300 a 22 600 lbf (50 a 100 KN)/min para cilindros de 6x12 pulg. (152x 305 mm). 8. Cálculos 8.1 Calcule el esfuerzo de tensión por partidura del especimen como sigue: T = 2P / ld (1) donde: T = esfuerzo de tensión por partidura, psi (Kpa) P = máxima carga aplicada, indicada por la maquina de ensayo, lbf, (KN) l= longitud, pulg. (m) d = diámetro, pulg. (m) 9. Reporte 9.1 Reporte la siguiente información: 9.1.1 Numero de identificación 9.1.2 Diámetro y longitud, pulg. (m) 9.1.3 Carga máxima, lbf (KN) 9.1.4 Esfuerzo de tensión por partidura calculado con aproximación de 5 psi (35 Kpa) 9.1.5 Proporción estimada de agregado grueso fracturado durante el ensayo 9.1.6 Edad del especimen 9.1.7 Historia de curado 9.1.8 Defectos en el especimen 9.1.9 Tipo de fractura 9.1.10 Tipo de especimen 10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión – Un estudio interlaboratorio de este método de ensayo no ha sido efectuado. La infor-mación de investigación disponible, sin embargo, sugiere que el coeficiente de variación dentro de la bachada es 5 % (ver Nota 5) para especímenes cilíndricos de 6 x 12 pulg. (152 x 305 mm) con un esfuerzo de tensión por partidura promedio de 405 psi (2.8 Mpa). El resultado de dos ensayos dirigidos adecuada-mente con el mismo material, entonces, no deberá diferir por más de 14 % (ver Nota 5) de su promedio para esfuerzo de tensión por partidura de alrededor 400 psi (2.8 Mpa). Nota 5 – Este numero representa, respectivamente, los limites (1s %) y (d2s %) como se definen en la Práctica C 670. 10.2 Tendencia – El método de ensayo no tiene tendencia porque el esfuerzo de
tensión por partidura puede ser definido solamente en términos de este método de ensayo. 11. Palabras Clave 11.1 especímenes cilíndricos de concreto; tensión por partidura; esfuerzo de tensión. ASTM Designación: C 1064 – 01 Método de Ensayo Estándar para Temperatura del Concreto de Cemento Portland Recién Mezclado 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la temperatura en mezclas de concreto de cemento portland recién mezclado. 1.2 Los valores declarados en lb-pulg. o unidades SI serán consideradas separadamente como las estándar. Dentro del texto, las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores declarados en cada sistema no son exactamente equivalentes; entonces, cada sistema será usado independientemente del otro. Combinando valores de los dos sistemas puede resultar en inconformidades con la especificación. 1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas de salud, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1Estándares ASTM: C 172 Practica para muestreo de Concreto Fresco 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo proporciona un medio para medir la temperatura del concreto fresco. Este puede ser usado para verificar la concordancia con los requisitos especificados para temperatura del concreto. 3.2 El concreto conteniendo agregado con un tamaño máximo nominal mayor que 3 pulg. (75 mm) puede requerir arriba de 20 minutos para la transferencia de calor del agregado al mortero. (ver Comité ACI 207.1R ).
4. Aparatos 4.1 Recipiente, El recipiente debe estar hecho de un material no absorbente y tan grande que proporcione al menos 3 pulg. (75 mm) de concreto en todas direcciones alrededor del sensor del dispositivo medidor de temperatura; el concreto debe poder cubrirlo y también ser al menos tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso. 4.2 Dispositivo Medidor de Temperatura, deberá ser capaz de medir la temperatura del o o C) dentro de un rango de 30o a concreto fresco con aproximación de 120o F (0o a 50o C). El dispositivo medidor de temperatura requerirá la inmersión de 3 pulg. (75 mm) o menos durante la operación. 4.3 Los termómetros de vidrio con liquido de inmersión parcial (y posiblemente otros tipos) deben tener una marca permanente a la cual el dispositivo debe ser inmerso sin necesidad de aplicar un factor de corrección. 4.4 Dispositivo Medidor de Temperaturas de Referencia – El aparato será legible y o F (0.2o C) en los puntos de verificación descritos en 5.1. Un certificado o reporte que verifique la precisión deberá estar disponible para su revisión. La precisión del dispositivo medidor de temperatura de referencia de vidrio con liquido deberá ser verificada. La verificación de dispositivos medidores de temperatura de referencia con resistencia de lectura directa deberá ser efectuada cada doce meses. El certificado o reporte proveerá documentación sobre la referencia estándar usada en la verificación 5. Calibración del Dispositivo Medidor de Temperatura 5.1 Cada dispositivo medidor de temperatura usado para determinar la temperatura del concreto fresco será calibrado anualmente, o cuando se tenga duda de su grado de exactitud. Esta calibración será efectuada comparando las lecturas en el dispositivo medidor de temperatura a dos valores separados al menos 30o F (15o C) entre sí. 5.2 La calibración de los dispositivos medidores de temperatura puede ser hecha en aceite u otro liquido adecuado teniendo densidad uniforme si se hacen las previsiones para: o
o
C) durante el
periodo de ensayo. 5.2.2 Mantener tanto el dispositivo medidor de temperatura como el medidor de referencia sumergido en el liquido por un mínimo de 5 minutos antes de leer las temperaturas. 5.2.3 Revolver el liquido continuamente para mantener una temperatura constante.
5.2.4 Golpear suavemente los termómetros que contengan líquido para evitar que estos se adhieran al vidrio si la temperatura se va reduciendo. 6. Muestreo del Concreto 6.1 La temperatura del concreto fresco puede ser medida en el equipo de transporte previendo que el sensor del dispositivo medidor de la temperatura este cubierto por al menos 3 pulg. (75 mm) de concreto en todas direcciones alrededor de el. 6.2 La temperatura de la mezcla de concreto puede ser obtenida después de vaciar el concreto, usando las formaletas como recipiente. 6.3 Si el equipo de transporte o la colocación en formaletas no son usados como recipientes, una muestra debe ser preparada como se indica a continuación: 6.3.1 Inmediatamente, antes de obtener la muestra de concreto fresco, humedezca con agua el recipiente. 6.3.2 Tome la muestra de concreto fresco de acuerdo con la practica C 172, excepto que no se requieren muestras combinadas si el único propósito para obtener la muestra es determinar la temperatura. 6.3.3 Coloque el concreto fresco dentro del recipiente. 6.3.4 Cuando el concreto contenga agregados con tamaño nominal máximo de 3 pulg. (75 mm), puede requerir más de 20 minutos para que la temperatura se estabilice después del mezclar el concreto. 7. Procedimiento 7.1 Coloque el dispositivo medidor de temperatura en la mezcla de concreto fresco de modo que la porción del sensor de temperatura este sumergido un mínimo de 3 pulg. (75 mm). Presione suavemente el concreto superficial alrededor del dispositivo medidor de temperatura de modo que la temperatura del aire ambiental no afecte la lectura. 7.2 Deje el dispositivo medidor de temperatura en la mezcla de concreto fresco por un periodo mínimo de 2 min hasta que la temperatura se estabilice, entonces lea y registre la temperatura. 7.3 Complete la medición de la temperatura en el concreto fresco dentro de los 5 minutos después de obtener la muestra. 8. Reporte 8.1 Registre la medición de la temperatura en el concreto fresco con precisión de
1o F (0.5o C). 9. Precisión y Tendencia 9.1 La precisión y tendencia de este método de ensayo no han sido determinadas. Una declaración de precisión y tendencia será incluida cuando suficiente información de ensayos haya sido obtenida y analizada. ASTM Designación: C 1231 – 00 Práctica Estándar para Uso de Tapas no Adheridas en la Determinación del Esfuerzo de Compresión de Cilindros de Concreto Endurecido. 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre los requerimientos para un sistema de cabeceado usando tapas no adheridas para ensayo de cilindros de concreto moldeados de acuerdo con la Práctica C 31/C 31M o C 192/C 192M. Las tapas de neopreno no adheridas de una dureza definida esta permitido de ser usadas en ensayos para un número máximo especificado de reusos sin ensayos de calificación para una seguridad del nivel de esfuerzo de compresión del concreto. Encima de estos esfuerzos, el nivel de las tapas de neopreno requerirá ensayo de calificación. El ensayo de calificación es requerido para todos los materiales elastoméricos diferentes del neopreno, sin importar la resistencia del concreto. 1.2 Las tapas no adheridas no serán usadas para aceptación del ensayo de concreto con esfuerzo de compresión por debajo de 1500 psi (10 Mpa) o por encima de 12000 psi (85 Mpa). 1.3 Los valores declarados en unidades libras-pulg. ó SI serán considerados como los estándar. Las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores declarados en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; entonces, cada sistema puede ser usado independientemente del otro. 1.4 Este estándar no pretende dar dirección 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 prácticas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. Para una especifica declaración de riesgo, ver Nota 4. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31/C 31M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Campo C 39 Método de Ensayo para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto.
C 192/C 192M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Laboratorio C 617 Practica para Cabeceo de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 2000 Sistema de Clasificación para productos de hule en Aplicaciones Automotrices. D 2240 Método de Ensayo para Propiedades del Hule—Dureza en Durómetros 3. Terminología 3.1 Descripción de Términos Específicos a este Estándar: 3.1.1 almohadilla – una almohadilla elastomérica no adherida 3.1.2 tapa no adherida – un retenedor de metal y una almohadilla elastomérica. 4. Significado y Uso 4.1 Esta práctica proporcionada para usar un sistema de cabeceo no adherido en el ensayo de cilindros de concreto endurecido hechos de acuerdo con la Practica C 31/C 31M en lugar del sistema de cabeceado descrito en la Práctica C 617. 4.2 Las almohadillas elastoméricas se deforman con la carga inicial conforme al contorno de los extremos del cilindro y están restringidos de la extensión lateral excesiva por placas y anillos metálicos para proporcionar una distribución uniforme de carga desde el bloque de carga de la maquina de ensayo a los extremos del cilindros de concreto o mortero. 5. Materiales y Aparatos 5.1 Materiales y equipo necesario para producir que los extremos de los cilindros de referencia estén de acuerdo con los requisitos de planeidad del Método de Ensayo C 39 y los requerimientos de la Practica C 617. Esto puede incluir equipo de triturar o material de cabeceo y equipo para producir pasta de cemento limpia, yeso plástico de alta resisten-cia o tapas de mortero de sulfuro. 5.2 Almohadillas elastomericas: 5.2.1 Las almohadillas tendrán un espesor de ½ 1/16 pulg.(13 2 mm) y el diámetro no deberá ser mayor que 1/16 pulg.(2 mm) menor que el diámetro interno del anillo retenedor. 5.2.2 Las almohadillas serán hechas de polychloroprene (neopreno) reuniendo los requisitos de Clasificación 2000 como sigue: Orilla A, Durómetro Clasificación D 2000, Llamada de línea 50 M2BC514 60 M2BC614 70 M2BC714 La tolerancia en Orilla A dureza en durómetros es 5. La tabla 1 proporciona requeri-mientos para uso de tapas hechas de material reuniendo los requerimientos de la Clasificación D 2000,mencionado anteriormente. 5.2.3 Son permitidos otros materiales elastoméricos que reúnan los requisitos de
comportamiento de los ensayos de calificación de la Sección 8 Tabla 1 Requisitos para Uso de Almohadillas de Neopreno Esfuerzo de compresión del cilindro, psi (Mpa) Orilla A, Dureza en Durómetros Requisitos de los Ensayos de Calificación Reusos Máximos 1500 a 6000 (10 a 40) 50 Ninguno 100 2500 a 7000 (17 a 50) 60 Ninguno 100 4000 a 7000 (28 a 50) 70 Ninguno 100 7000 a 12000 (50 a 80) 70 Requerido 50 Mayor que 12000 (80) No permitido 5.2.4 Las almohadillas elastoméricas serán suministradas con la siguiente información: 5.2.4.1 El nombre del fabricante o proveedor 5.2.4.2 La orilla A, dureza 5.2.4.3 El rango aplicable de esfuerzo de compresión del concreto de la Tabla 1 o del ensayo de calificación. 5.2.5 El usuario deberá mantener un registro indicando la fecha en que la almohadilla fue puesta en servicio, los durómetros de la almohadilla y el numero de usos para el cual ha sido sometido. 5.3 Retenedores, serán hechos de metal para que proporcionen un uso durable y repetido (Nota 1). La cavidad en el retenedor metálico tendrá una profundidad de al menos dos veces el espesor de la almohadilla. El diámetro interno del anillo retenedor no deberá ser menor que 102 % o mayor que 107 % del diámetro del cilindro. Las superficies del retenedor metálico las cuales hacen contacto con los bloques de carga de la maquina de ensayo serán planos con 0.002 pulg. (0.05 mm). Las superficies de carga de los retenedores no deberán tener muescas, surcos, huecos mayores que 0.010 pulg. (0.25 mm) en altura o mayor que 0.05 pulg.2 (32 mm2) en área superficial. Nota 1 – Retenedores hechos de acero y alguna aleación de aluminio han sido encontrados aceptables. Anillos retenedores de acero que han sido usados sucesivamente con almohadillas de neopreno de ½ pulg. (13 mm) son mostradas en la Fig. 1. Diseño de retenedores y metales usados son sometido a los requisitos de aceptación y comportamiento de la Sección 8. 6. Especímenes de Ensayo 6.1 Los especímenes serán cilindros de 6x12 pulg. (150x300 mm) o 4x8 pulg. (100x200 mm) hechos de acuerdo con la Practica C 31/C 31M o C 192/C 192M. Ningún extremo de un cilindro deberá salir de la perpendicularidad al eje por más de 0.5o (equivalente aproximadamente a 1/8 pulg. en 12 pulg. (3 mm en 300 mm).
Ningún diámetro indivi-dual de un cilindro puede diferir de algún otro diámetro por más de 2 %. Nota 2 –Un método para medir la perpendicularidad de los extremos del cilindro es colocar una escuadra a través del diámetro y medir la salida de la hoja larga de un elemento de la superficie cilíndrica. Un método alternativo es colocar el extremo de un cilindro en una superficie plana y sostener la escuadra contra esa superficie. 6.2 Las depresiones bajo un medidor con un “gage” de alambre redondeado a través del diámetro no deben exceder 0.20 pulg. (5 mm). Si los extremos del cilindro no reú-nen esta tolerancia, el cilindro no debe ser ensayado, a menos que las irregularidades sean corregidas por aserrado o esmerilado. 7. Procedimiento 7.1 Son permitidas tapas no adheridas para ser usadas en uno o ambos extremos de un cilindro en lugar de tapa o tapas reuniendo la Practica C 617, reuniendo los requisi-tos de la Sección 5. 7.2 Examine las almohadillas por uso excesivo o daño (Nota 6). Reemplace las almohadillas que tengan grietas o rajaduras que excedan los 3/8 pulg. (10 mm) en longitud a pesar de la profundidad. Inserte las almohadillas en los retenedores, antes de ser colocados en el cilindro (Nota 3) Nota 3 – Algunos fabricantes recomiendan la limpieza de las almohadillas y extremos del cilindro con almidón o talco antes del ensayo. Nota 4 – Precaución: En los cilindros de concreto ensayados con tapas no adheridas, la ruptura es más violenta comparados con cilindros ensayados con tapas adheridas. Como una precaución segura la maquina para ensayo de cilindros debe ser equipada con una jaula protectora. En adición, algunos usuarios tienen reporte de daños para ensayar en maquinas que sueltan de improviso la energía almacenada en las almohadillas elastoméricas. 7.3 Centre la tapa o tapas no adheridas en el cilindro y colóquelo en el bloque de carga inferior de la maquina de ensayo. Cuidadosamente alinee el eje del cilindro con el centro de la maquina de ensayo centrando el anillo retenedor superior en el bloque de carga con asiento esférico. Como el bloque de asiento esférico es llevado a soste-ner el anillo de retención superior, rote su porción móvil suavemente con la mano como para que un asiento uniforme sea obtenido. Después de la aplicación de carga, pero antes de alcanzar el 10% de la resistencia anticipada del espécimen, verifique que el eje del cilindro esta vertical con una tolerancia de 1/8 pulg. en 12 pulg. (3.2 mm en 300 mm) y que los extremos del cilindro estén centrados con anillo retenedor. Si el cilindro alineado no reúne estos requisitos, soltar la carga, verifique la conformidad con 6.1, y cuidadosamente centre el espécimen. Reaplique
carga y verifique el centrado y alinea-miento del espécimen. Es permitido hacer una pausa en la aplicación de la carga para verificar que el cilindro esta alineado. 7.4 Complete la aplicación de carga, ensayo, cálculos y reporte los resultados de acuerdo con el Método de Ensayo C 39. Nota 5 – A causa de soltar violentamente la energía almacenada en las almohadillas, los cilindros rotos raramente exhiben fractura cónica típica de cilindros cabeceados y los esquemas de los tipos de fractura en el Método de Ensayo C 39 no es descriptivo. Ocasionalmente, los cilindros con tapas no adheridas pueden desarrollar agrietamiento temprano, pero continua incrementando la carga. Por esta razón los cilindros pueden ser ensayados hasta la falla completa. 8. Calificación del Sistema de cabeceo no Adherido y Verificación de Rehuso de Almohadillas 8.1 La Tabla 1 especifica las condiciones bajo las cuales el polychloroprene (neopreno) de las almohadillas no adheridas pueden ser calificadas bajo esta sección dependiendo de la resistencia del concreto y la dureza de la orilla A. Almohadillas no adheridas hechas de otros materiales elastoméricos pueden ser calificados usando los procedi-mientos de esta sección. 8.2 Cuando los ensayos de calificación son requeridos, pueden ser hechos por ambos, el suministrado o el uso de almohadillas no adheridas. El usuario de almohadillas debe retener una copia del reporte de los ensayos de calificación actuales para demostrar conformidad con esta practica. 8.3 El esfuerzo de compresión de cilindros moldeados y ensayados con tapas no adheridas será comparado con el cilindro compañero ensayado con extremos nivelados o cabeceados para reunir los requisitos del Método de Ensayo C 39 y Practica C 617. 8.4 Para ser aceptable, los ensayos pueden demostrar que en un 95 % de nivel de confidencia ( = 0.05), el promedio de resistencia obtenido usando tapas no adheridas no es menor que el 98 % de la resistencia promedio de cilindros compañeros cabecea-dos o nivelados de acuerdo con 8.3 8.4.1 Cuando sea requerido, los ensayos de calificación serán hechos previos al uso de un sistema de tapas no adheridas en el mayor y el menor nivel de esfuerzo anticipado para establecer un rango aceptable de resistencia de cilindros para uso. Ensayos de calificación deben ser hechos, de acuerdo con 8.5 en uso inicial de tapas no adheridas en el mayor y el menor nivel de esfuerzo anticipado para establecer un rango de acep-tación de resistencia de cilindros para uso. En la práctica los cilindros individuales no deben tener esfuerzos más del 10 % mayores que el nivel de esfuerzos altos y más del 10 % menores que el nivel de esfuerzos bajos calificados o especificados en la Tabla 1. Los ensayos de calificación deben ser repetidos siempre que haya un cambio en el dise ño o dimensiones del anillo retenedor, o cuando hay un cambio en la composición o espesor de la almohadilla,
o cambios en la dureza de la orilla A por más de 5 unidades. Los ensayos de calificación inicial incluirán la verificación que después de especificado el número máximo de rehusos las almohadillas reúnen los requerimientos de 8.4. 8.4.2 Cuando los ensayos sean hechos para establecer un numero permisible de rehúsos excediendo aquellos en la Tabla 1, solo aquellos ensayos o rehusos los cuales están dentro de 2000 psi (14 Mpa) del nivel de esfuerzos alto para ser calificado será incluido en el rehuso considerado. Los laboratorios pueden mantener registros del numero de veces que las almohadillas son rehusadas. Nota 6 – La vida de una almohadilla depende de la dureza y tipo de material de la almohadilla, la resistencia del concreto, la diferencia entre el diámetro exterior del cilindro y el diámetro interior del anillo de retención, la desigualdad y rugosidad de los extremos del cilindro, y otros factores. Basado en información disponible, estropeando o por desgaste del perímetro de la almohadilla es normal suministrar no reduce el espesor de la almohadilla alrededor del perímetro. Grietas o partiduras en la almohadilla son reportadas para reducir materialmente la resistencia del cilindro. Reemplace las almohadillas que tengan grietas que excedan 3/8 pulg. (10 mm) de longitud, a pesar de su profundidad (ver 7.2). 8.5 Preparación del Espécimen para Calificación y Ensayo con Rehuso de Almohadilla 8.5.1 Un par de cilindros individuales serán hechos de una muestra de concreto y cura-dos tan cerca y parecido como sea posible: un cilindro del par es para ser ensayado después de cabeceado de acuerdo con 8.3 y el otro es para ser ensayado usando el sistema de tapas no adheridas. 8.5.2 Un mínimo de 10 pares de cilindros serán hechos en el mayor y el menor nivel de esfuerzos deseado o anticipado (nota 7). El nivel de esfuerzo es el promedio de 20 ó más cilindros cuyos esfuerzos están dentro del rango de 1000 psi (7 Mpa) (Nota 8). Mas de un par de cilindros pueden ser hechos de una muestra de concreto simple, pero los cilindros pueden venir de un mínimo de dos muestras hechas en diferentes días para cada nivel de resistencia de concreto (Nota 9). Nota 7 – Si la Practica C 617 para especímenes cabeceados y cabeceado no adherido produce igual resistencia, el número de pares de cilindros que serán necesarios para demostrar la conformidad en el rango de 9 a más de 60, dependiendo de la variabilidad de los resultados de los ensayos. Si el sistema de cabeceado 2 produce igual resistencia, alrededor del 10 % de laboratorios requerirán más de 60 ensayos y 10% de laboratorios requerirán 9 ensayos para demostrar estadísticamente la conformidad. Nota 8 – Note que el rango de resistencia permitido en ensayos de calificación para definir que el nivel de esfuerzos es 1000 psi (7 Mpa), pero solo cilindros con un rango de 2000 psi (14 Mpa) son incluidos en el conteo del rehuso. Nota 9 – Los cilindros para ensayos de calificación pueden ser de pares de cilindros
ensayados en operaciones de laboratorio de rutina y en muchas instancias, no son requeridas revolturas especiales para ensayos de calificación. 9. Cálculos 9.1 Para cada nivel de resistencia calcule la diferencia en esfuerzo para cada par de cilindros, y calcule el esfuerzo promedio de los cilindros con tapas de referencia y el esfuerzo promedio de los cilindros con tapas no adheridas, como sigue: di = xpi - xsi (1) xs = (xs1+xs2+xs3...+xsn)/n xp = (xp1+xp2+xp3…+xpn)/n Donde: di = diferencia en esfuerzo de un par de cilindros calculados como esfuerzo del cilindro con tapas no adheridas menos el esfuerzo del cilindro preparado de acuerdo con la Práctica C 617 (puede ser positiva o negativa). Xpi = esfuerzo de cilindros usando tapas no adheridas Xsi = esfuerzo de cilindros usando la Práctica C 617 n = numero de pares de cilindros ensayados para el nivel de esfuerzos xs = esfuerzo promedio de la Práctica C 617 cabeceo de cilindros para un nivel de esf. xp = esfuerzo promedio de cilindros con tapas no adheridas para un nivel de esfuerzos 9.2 Calcule la diferencia promedio, d, y desviación estándar de la diferencia, sd, para cada nivel de esfuerzos, como sigue: d = (d1+d2...+dn)/n (2) sd = [(di - d)2 / (n – 1)]ln$ 9.3 Para completar esta práctica la siguiente relación debe ser satisfecha: xp 0.98 xs + (tsd) / (n)ln$ (3) donde t es el valor de “t student” para (n-1) pares en = 0.05 de la siguiente tabla: (n-1) t ( = 0.05)A (n-1) t( = 0.05)A 4 2.132 29 1.699 9 1.833 30 1.697 14 1.761 40 1.684 19 1.729 60 1.671 24 1.711 100 1.662 (A) Use interpolación lineal para otros valores de (n-1) o refiérase a las tablas estadísticas apropiadas. 10. Palabras Clave 10.1 tapa; esfuerzo de compresión; concreto; ensayo del concreto; elastomérica;
neopreno; almohadilla; hule; tapa no adherida. APENDICE REPORTE DE MUESTRAS Y CALCULO 1. Reporte de muestras: 1.1 Material de la almohadilla –Lote 4774, Protección de orilla A = 52, Espesor 0.51 pul 1.2 Anillo de Retención – Conjunto A manufacturado 7 – 97 1.3 Cilindros de concreto –Trabajo No. 7021, No. 1-10, mayo 3-7, 1999 1.4 Mortero de azufre –Lote 4321. Esfuerzo de compresión 6985 psi (48.2 Mpa) 1.5 Todos los ensayos a 28 días de edad. 2. Resumen Xs = 3679 psi (25.35 Mpa) Xp = 3663 psi (25.26 Mpa) Sd = 46.06 psi (0.328 Mpa) n = 10 t = 1.833 3. Cálculos – Usando la ecuación: 3663 (0.98)(3679) + (1.833)(46.06) / (10)ª 3663 3632 (sistema calificado en 3670 psi) Métrico: 25.25 (0.98)(25.35) + (1.833)(0.328)ª 25.25 25.03 (Sistema Calificado) Par de cilindros Almohadillas elastoméricas Cabeceado con azufre Diferencia, Psi Mpa psi MPa psi MPa 1 3605 24.9 3580 24.7 25 0.20 2 3605 24.9 3690 25.4 -85 -0.50 3 3585 24.7 3595 24.7 -10 0.00 4 3570 24.6 3625 25.0 -55 -0.40 5 3625 25.0 3640 25.1 -15 -0.10 6 3660 25.2 3740 25.8 -80 -0.60 7 3750 25.9 3720 25.6 30 0.30 8 3725 25.7 3720 25.6 5 0.10 9 3700 25.5 3725 25.7 -25 -0.20 10 3805 26.2 3755 25.9 50 0.30 Promedio Desv. Est. Xp =3663 25.26 Xs = 3679 25.35 d -16
Sd 46.06 -0.090 0.328 ASTM Designación: C 944 – 99 Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Abrasión en Superficies de Concreto o Mortero por el Método de Corte Rotativo 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento para determinar la resistencia a la abrasión de concreto o mortero. Este método de ensayo es similar al Procedimiento B del Método de Ensayo C 779. 1.2 Los valores declarados en lb-pulg. o unidades SI serán consideradas separadamente como las estándar. Los valores declarados en cada sistema no son exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema será usado independientemente del otro. Combinando valores de los dos sistemas puede resultar en inconformidades con el estándar. 1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas de salud, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 42 Método de Ensayo para Obtención y Ensayo de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto. C 418 Método de Ensayo para Resistencia a la Abrasión del Concreto por Chorro de Arena. C 779 Método de Ensayo para Resistencia a la Abrasión en Superficies de Concreto Horizontales C 1138 Método de Ensayo para Resistencia a la Abrasión del Concreto (Método Bajo de Agua ) 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo da una indicación de la resistencia de uso relativa en mortero y concreto basado en ensayos de núcleos o especímenes fabricados. Este método de ensayo ha sido sucesivamente usado en el control de calidad de carreteras y puentes de concreto sujeto al tráfico. Primeramente fue destinado para usarlo en el borde extremo de núcleos de concreto de 152 mm (6 pulg.), especimenes de mortero u otras muestras de concreto de área de ensayo insuficiente para permitir la conducción de ensayos por el Método de Ensayo C 418 o C 779, este método de ensayo también es aplicable en superficies de concreto en el lugar por la medición
de la pérdida de abrasión como se describe en la Sección 9, Procedimiento B, del Método de Ensayo C 779. 4. Aparatos 4.1 Dispositivo de Abrasión – Una prensa taladradora o dispositivo similar con una tirada capaz de sostener y de rotar el cortador que desgasta a una velocidad de 4.2 200 r/min y ejerciendo una fuerza o carga normal de 98 1N (22 0.2 lbf) o una carga doble de 197 2N (44 0.4 lbf) en la superficie del espécimen de ensayo. La Fig. 1 muestra un taladro comercial de prensa y la Fig. 2 ilustra detalles de la cortadora rotativa. La dificultad de mantener una carga constante en el cortador que desgasta cuando se usa la palanca, engranaje y sistema de resorte de una prensa taladradora ha sido eliminado mediante la colocación de la carga deseada directa-mente sobre el eje que gira la cortadora. La máquina consiste esencialmente de un marco que soporta el motor impulsor, la polea caminada y el huso. Un dispositivo sujetador para sostener el espécimen es construido en la base. 4.3 Cortadora Rotativa – Una cortadora rotativa similar a la mostrada en la Fig. 2 y Fig. 3 deberá ser usado en el cual son montadas 22 ruedas vestidas de 37.5 mm (1.5 pulg.) de diámetro y 24 arandelas de 25.4 a 31.75 mm (1 a 1.25 pulg.) de diámetro. Las arandelas como sean recibidas serán apiladas y trabadas en un perno con el propósito de reducir su diámetro al rango especificado para evitar abrasión restringida del concreto por las arandelas. Ensamble la cortadora, incluyendo las arandelas, será bloqueado sobre las barras horizontales tal que las ruedas individua-les que muelen están libres para girar independientemente. El diámetro total de la cortadora o el diámetro del área circular gastada es 82.5 mm (3 ¼ pulg.). Deberá tenerse cuidado para lograr un contacto constante entre el cortador rotativo y la superficie de ensayo completa de la muestra. Esto puede ser realizado mejor si el cortador tiene una conexión giratoria permitiendo algún movimiento vertical. Si la rueda que muele tiene un borde redondeado, ellos serán montados con el borde redondeado hacia el eje vertical. Los aparadores individuales de la rueda que muele en el eje horizontal de la cortadora debe ser reposicionado siempre que un cambio en el diámetro del cortador externo llegue a ser aparente. Esto es efectuado median-te el reverso de cada conjunto de ruedas que muelen para llevar el diámetro menor cortado alrededor del eje vertical. 4.2.1 Haciendo un ensayo, el cortador rotativo se sostiene en una posición levantada por medio del rodo proporcionado, el espécimen es sujetado firmemente en su posición y el motor encendido. La cortadora rotativa es entonces bajada, haciendo contacto con el espécimen por un tiempo especificado, después del cual la cortadora es levantada. 4.2.2 Un conjunto de ruedas que muelen deben ser reemplazadas periódicamente, preferiblemente después de cada 90 min de uso. Las arandelas pueden ser esmerilada o reemplazada para mantener el diámetro apropiado. 4.3 Balanza – Una balanza teniendo una capacidad de al menos 4 kg, y precisión de
al menos 0.1 g. 4.4 Placa de nivelación –La placa base sobre la cual descansa el espécimen será capaz de rotar en el plano horizontal para que el espécimen cuando sea colocado allí, pueda ser posicionado para asegurar un máximo contacto con la cortadora rotativa en toda el área de ensayo. 5. Muestreo 5.1 Los núcleos deben ser tomados de acuerdo con el Método de Ensayo C 42. 6. Especímenes 6.1Los especímenes usados en este método deberán ser de un tamaño y forma que pueda ser acomodado en el depósito de abrasión y proporcionado el balance. La superficie a ser ensayada deberá estar formada o terminada y debe ser posicionada en el plano de contacto de la cortadora. 7. Procedimiento 7.1 Determine la masa del espécimen al más cercano 0.1 g. 7.2 Sujete los especímenes seguramente en el dispositivo de abrasión, de tal manera que la superficie a ser ensayada sea normal al eje. 7.3 Monte el dispositivo de corte rotativo en el aparato de abrasión. 7.4 Arranque el motor y baje el cortador lentamente, hasta que esté justo en contacto con la superficie del espécimen 7.5 Continúe la abrasión con carga normal o doble sobre el espécimen por 2 min después del contacto entre el cortador y la superficie. Al final de cada 2 min del período de abrasión, remueva el espécimen de ensayo del dispositivo y limpie la superficie para remover los desechos usando una brocha suave o sople la superficie con aire. Determine la masa del espécimen al más cercano 0.1 g. El plan de ensayo mínimo debe involucrar tres períodos de 2 min, conducidos en tres áreas separadas de superficies representativas del concreto o del mortero. 7.6 Para concreto que es altamente resistente a la abrasión, ensayos adicionales pueden ser requeridos. Doblando la carga aplicada, o el tiempo o ambos, como se muestra en la siguiente carta Ciclo de Abrasión Carga N (lbf) Frecuencia Ensayo/Período A. Normal 98 (22) 3 x 2 min B. Doble carga 197 (44) 3 x 2 min 7.7 Cuando se ensayen superficies en el lugar, o cuando la profundidad de deterioro es determinada debido a diferencias significativas en densidad superficial, refiérase al Método de Ensayo C 779, Procedimiento B, para determinar la profun-didad de abrasión usando el aparato de este método de ensayo.
8. Informe 8.1 Reporte la siguiente información: 8.1.1. Descripción de la superficie 8.1.2 Tamaño del espécimen 8.1.3 Tipo de acabado 8.1.4 Compactación del concreto, edad y resistencia 8.1.5 Tratamiento superficial aplicado 8.1.6 Tiempo de abrasión y carga usada (normal o doble) 8.1.7 Pérdida promedio en gramos o profundidad de desgaste en milímetros 8.1.8 Pérdida de masa y tiempo de abrasión 9. Precisión y Tendencia 9.1 Precisión – Los criterios para juzgar la aceptabilidad de los resultados de los ensayos de resistencia a la abrasión obtenidos por este método de ensayo son los siguientes: 9.1.1 Condición de Carga Normal – El coeficiente de variación para un solo operador ha sido encontrado en 21 %. Por lo tanto, el resultado de dos ensayos conducidos adecuadamente por el mismo operador en muestras similares no debe diferir de otra por más de 59 % del promedio. 9.1.2 Condición de Carga Doble – El coeficiente de variación para un solo operador ha sido encontrado en 12.6 %. Por lo tanto, el resultado de dos ensayos conducidos adecuadamente por el mismo operador en muestras similares no debe diferir de otra por más de 36 % de su promedio. 9.2 Tendencia – El procedimiento en este método de ensayo no tiene tendencia porque el valor de la resistencia a la abrasión de superficies de concreto puede ser definida solamente en términos de un método de ensayo. 10. Palabras Clave 10.1 abrasión; concreto; impacto; mortero; desgastar ASTM Designación: C 939 – 02 Método de Ensayo Estándar para Flujo de Grout para Concreto de Agregado Precolocado (Método del Cono de Flujo) 1 Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento, usado en el laboratorio y en el campo, para la determinación del tiempo de flujo de un especificado volumen de grout de cemento hidráulico fluido a través de un cono de flujo estandarizado usado para concreto de agregado precolocado (AP); sin embargo, el método de ensayo también puede ser usado para otros grouts fluidos.
1.2 Esto es para usarse con un grout limpio y con grouts conteniendo agregado fino, todo pasando la malla de 2.36 mm (No. 8). 1.3 Este método de ensayo esta destinado para usarse con grout teniendo un tiempo de flujo de 35 s o menos 1.4 Cuando el tiempo de flujo excede 35 s, el flujo es determinado mejor con la mesa de flujo, encontrada en el Método de Ensayo C 109/C 109M, usando 5 golpes en 3 s. 1.5 Los valores declarados en unidades SI serán consideradas como el estándar Los valores dados en paréntesis es solamente para información. 1.6 Este estándar no pretende dar dirección a todo lo relativo a seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 109/C 109M Método de Ensayo para Resistencia a Compresión de Morteros de Cemento Hidráulico (Usando Especímenes Cúbicos de 2 pulgadas (50 mm)). C 938 Práctica para Proporcionamiento de Mezclas de Grout para Concreto de Agregados Precolocados. 3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Es medido el tiempo de flujo de un volumen especificado de grout a través de un cono de flujo estandarizado. 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo es aplicado a la determinación de la fluidez de varias mezclas de grout fluidas. 5. Interferencias 5.1 La presencia de partículas de suelo retenidas en la malla de 2.36 mm (No. 8) o grumos de material no mezclado en el grout pueden causar el flujo del grout desigualmente a través del tubo de descarga del cono de flujo o parar el flujo completamente. Un flujo desigual resultará en transito lento del grout, indicando una falsa consistencia. 6. Aparatos
6.1 Cono de Flujo, con las dimensiones mostradas en la Fig. 1. El tubo de descarga será de acero inoxidable. El cuerpo puede ser de acero inoxidable, colado de aluminio, u otro metal esencialmente no corrosivo. Nota 1. – Conos con cuerpo de polietileno de alta densidad son aceptables para uso en el campo, en situaciones donde no es requerida la precisión, como se describe en este método de ensayo. 6.2 Contenedor de Recepción, con capacidad mínima de 2000 mL. 6.3 Soporte de anillo u otro dispositivo, capaz de soportar el cono de flujo en una posición vertical y estable, sobre el contenedor de recepción. 6.4 Nivel, de carpintero o similar. 6.5 Cronómetro, la menor lectura de no más de 0.2 s. 6.6 Mezclador de Grout, conforme a la Práctica C 938.
7. Muestra de Ensayo 7.1 La muestra de ensayo del grout debe ser en exceso de 1725 mL y será representativa del grout en el mezclador.
7.2 Cuando el muestreo y ensayo esta siendo hecho con el propósito de proporcionar o comparar mezclas o para calificar materiales, la temperatura del material seco y el agua de mezclado serán tales que la temperatura de la mezcla fresca de grout sea 23.0 8. Calibración del Aparato 8.1 Monte el cono de flujo firmemente de una manera tal que esté libre de vibraciones. Nivele el borde superior para asegurar la verticalidad. Cierre la salida del tubo de Ajuste el puntero para indicar el nivel de la superficie de agua. Entonces permita al agua drenar. 8.2 Antes de iniciar el uso del cono de flujo con grout y periódicamente, de allí en adelante, verifique la precisión del cono llenándolo con agua como se describe en 8.1. Después verifique o ajuste el puntero, inicie el cronómetro y simultáneamente remueva el dedo. Pare el cronómetro en el primer quiebre del flujo contínuo de agua. El tiempo indicado por el cronómetro es el tiempo de flujo de agua. Si este tiempo es 8 grout. 9. Procedimiento 9.1 Humedezca el interior del cono de flujo llenando el cono con agua, 1 min antes introduciendo la muestra de grout, permitiendo al agua drenar del cono. Cierre la salida del tubo de descarga con un dedo o un tapón. Introduzca el grout dentro del cono hasta que la superficie del grout suba y haga contacto con el puntero, inicie el cronómetro y simultáneamente remueva el dedo o tapón. Pare el cronómetro en el primer quiebre del flujo continuo del grout en el tubo de descarga, entonces mire dentro del borde superior del cono; Si el grout ha pasado suficientemente, tal que la luz es visible a través del tubo de descarga, el tiempo indicado por el cronómetro es el tiempo de flujo del grout. Si la luz no es visible a través del tubo de descarga, entonces el uso del cono de flujo no es aplicable para grout de esta consistencia. Al menos dos ensayos teniendo tiempo de flujo dentro de 1.8 s de su promedio serán hechos para cada mezcla de grout. 9.2 El ensayo para tiempo de flujo debe ser hecho dentro de 1 min de drenado del grout desde la mezcladora o línea de transmisión. Cuando el grout esta siendo colocado sobre un período de tiempo significativo, el tiempo de flujo puede ser determinado en intervalos seleccionados para demostrar que la consistencia es adecuada para el trabajo. 10. Informe 10.1 Reporte la siguiente información: 10.1.1 Identificación de la muestra
10.1.2 Identificación de materiales en la muestra, el proporcionamiento y si ha sido preparado por el laboratorio o tomado de la producción de mezcla en el campo. 10.1.3 Promedie el tiempo de flujo al más cercano 0.2 s e intervalo de tiempo para completar el mezclado en el cual el ensayo fue hecho. 10.1.4 Temperatura, ambiente y de la muestra al momento del ensayo. 11. Precisión y Tendencia 11.1 Precisión – Aplican las siguientes precisiones, dentro de laboratorio, multipleoperador. La desviación estándar de un solo laboratorio ha sido encontrada en 0.88 s. Por lo tanto, el resultado de dos ensayos adecuadamente conducidos sobre el mismo material no debe diferir por más de 2.49 s. 11.2 Tendencia – ninguna declaración de tendencia puede ser preparada porque no hay material de referencia estándar. 12. Palabras Clave 12.1 cono de flujo; grout; concreto de agregado precolocado; tiempo de flujo. ASTM Designación: C 936 – 01 Especificación Estándar para UNIDADES SOLIDAS DE CONCRETO PARA PAVIMENTOS ENTRELAZADOS
1. Alcance 1.1 Esta especificación cubre los requisitos para pavimentos de concreto entrelazados para la construcción de superficies pavimentadas. 1.2 Cuando se desean características particulares, tales como clasificación por peso, resistencia a la compresión más alta, textura superficial, acabado, color, u otra característica especial, tales propiedades deberán ser especificadas por el comprador. No obstante, los vendedores locales deberán ser consultados sobre la disponibilidad de unidades que tengan las características deseadas. 1.3 Los valores establecidos en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores dados en paréntesis son solamente para información. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 33 Especificaciones para Agregados del Concreto C 67 Método de Ensayo para Muestreo y Ensayo de Ladrillos C 140 Método de Ensayo para Muestreo y Ensayo de Unidades de mampostería de Concreto y Unidades Relacionadas. C 150 Especificación para Cemento Portland.
C 207 Especificación para Cal Hidratada para Propósitos de Mampostería C 260 Especificación para Aditivos Inclusores de Aire para Concreto. C 331 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Unidades de Mampostería de Concreto. C 418 Método de Ensayo para Resistencia al Desgaste del Concreto por Chorro de Arena. C 494 / C 494M Especificación para Aditivos Químicos para Concreto C 595 Especificación para Cementos Hidráulicos Compuestos C 618 Especificación para Ceniza Volante y Puzolana Natural o Calcinada, para uso como Agregado Mineral en el Concreto C 979 Especificación para Pigmentación de Colores Integrales del Concreto. C 989 Especificación para Escoria de Altos Hornos Granulada para Uso en Concreto y Morteros C 1240 Especificación para uso de Silica Fume como un Aditivo Mineral en concreto de cemento hidráulico, Mortero y Grout 3. Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 Acabado arquitectónico –La superficie modificada por medios mecánicos tales como ráfaga, martelinado, pulido, de golpeteo, lavado, u otros métodos.
4. Materiales 4.1 Materiales Cementantes—estarán de acuerdo con las siguientes especificaciones aplicables de ASTM: 4.1.1 Cementos Portland – Especificación C 150 4.1.2 Cementos mezclados – Especificación C 595, Tipos IS o IP 4.1.3 Cal Hidratada, Tipo S – Especificación C 207 4.1.4 Ceniza Volante – Especificación C 618 4.1.5 Escoria – Especificación C 989 4.1.6 Silica Fume – especificación C 1240 4.2 Agregados estarán de acuerdo con las siguientes especificaciones ASTM, excepto que los requisitos de graduación no necesariamente aplican: 4.2.1 Peso normal – Especificación C 33 4.2.2 Peso liviano—Especificación C 331 4.3 Aditivos Químicos – estarán de acuerdo con las siguientes especificaciones ASTM aplicables: 4.3.1 Aditivos Inclusores de Aire – Especificación C 260 4.3.2 Aditivos Reductores de Agua, Retardantes, y Acelerantes – Especificación C
494/ C 494M. 4.3.3 Pigmentos para Coloreado Integral del Concreto—Especificación C 979. 4.4 Otros constituyentes – Repelentes integrales de agua y otros materiales para los cuales no existen estándares ASTM, serán previamente establecidos como adecuados para su uso en concreto o serán mostrados por ensayos o por experiencia que no será perjudicial para el concreto. 5. Requisitos Físicos 5.1 Las unidades tendrán un área expuesta 0.065 m2 (101 pulg.2), y su longitud dividida por espesores que serán 4. El espesor mínimo será de 60 mm (2.36 pulg.). Ver fig. 1. 5.2 Las unidades de concreto cubiertas por esta especificación pueden ser hechas de agregados de peso normal o peso ligero o una mezcla de ambos. 5.3 Resistencia a la compresión – En el tiempo de envío al sitio de trabajo, la resistencia a la compresión promedio de las muestras ensayadas, no deberá ser menor que 55 Mpa (8000 psi)con ningún resultado individual menor de 50 Mpa (7200 psi), como se requiere en 6.2. 5.4 Absorción – La absorción promedio de las muestras ensayadas no será ma-yor del 5 % con ningún resultado individual mayor del 7 % como se requiere en 6.2. 5.5 Resistencia al congelamiento y deshielo – El fabricante deberá comprobar al comprador ya sea por la ejecución de pruebas de campo o de un laboratorio, que los adoquines tienen la resistencia adecuada al congelamiento y deshielo. Si los ensayos de un laboratorio son usados, cuando sean ensayados de acuerdo con el Método de Ensayo C 67, los especímenes no deberán tener roturas y la perdida de las unidades individuales no deberá ser mayor del 1 % del peso seco, cuando sea sometida a 50 ciclos de congelamiento y deshielo. Este método de ensayo deberá ser efectuado no más de 12 meses antes del envío de los adoquines.
5.6 Resistencia al Desgaste – Cuando sean ensayados de acuerdo con el Método de ensayo C 418, los especímenes no tendrán una perdida de volumen mayor de 15 cm3 / 50 cm2 (0.92 pulg.3/ 7.75 pulg.2). El promedio de la perdida de espesor no excederá 3 mm (0.118 pulg.) 5.7 Tolerancia dimensional – La longitud o ancho de las unidades no deben diferir por mas de 1.6 mm ( 0.063 pulg.) de las muestras aprobadas. La altura de las unidades no debe diferir por mas de 3.2 mm ( 0.125 pulg.) de la dimensión estándar especificada.
6. Muestreo y Ensayo 6.1 El comprador o su representante autorizado deberá acordar las facilidades propias para la inspección y hacer un muestreo de unidades en el lugar de fabricación de los lotes listos para entrega. 6.2 La muestra y las unidades de ensayo de acuerdo con el Método de Ensayo C 140, excepto como es requerido en 5.5. Las unidades ensayadas en compresión serán enteras. Si la maquina de ensayo no tiene suficiente fuerza para quebrar una unidad entera, entonces la unidad será cortada en la mitad a lo largo de los ejes cortos y una mitad ensayada. Unidades con protuberancias, extremos pequeños tendrán los extremos cortados con sierra y las restantes piezas largas ensayadas. Este espécimen será simétrico alrededor de los dos ejes. 7. Inspección Visual 7.1 Todas las unidades deberán estar sanas y libres de defectos que puedan interferir con la colocación apropiada de las unidades o deteriorar la resistencia o permanencia en la construcción. Las fracturas menores incidentales a los métodos usuales de manufactura o los astillamientos menores resultante de los métodos acostumbrados de manejo en el embarque y entrega, no serán razones suficientes para el rechazo. 8. Rechazo 8.1 En caso de que el embarque falle conforme a las especificaciones requeridas, el fabricante puede separarlo y nuevos especímenes serán seleccionados por el comprador del lote retenido y ensayados a expensas del fabricante. En caso de que el segundo conjunto de especímenes falle de acuerdo a los requerimientos de ensayo, el lote entero será rechazado. ASTM Designación: C 900- 01 Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Extracción del Concreto Endurecido 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la extracción del concreto endurecido mediante la medición de la fuerza requerida para sacar un inserto metálico embebido y el fragmento de concreto adherido de un espécimen para ensayo de concreto o estructura. El inserto es hecho en el concreto fresco o instalado en concreto endurecido 1.2 Los valores declarados en unidades SI serán considerados como el estándar. Los valores dados en paréntesis son para propósitos de información solamente.
1.3 El texto de este método de ensayo referencia notas y pie de notas las cuales proporcionan material explicatorio. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deberán ser considerados como requerimientos de este método de ensayo. 1.4 Este estándar no pretende cubrir todas los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 39/ C 39M Método de Ensayo para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto. C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones de Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. E 4 Práctica para verificación de Fuerzas en Maquinas de Ensayo. E 74 Practica de Calibración de Fuerzas en instrumentos de Medición para Verificar la Indicación de carga de Maquinas de Ensayo. 3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Un inserto metálico es en ambos casos introducido dentro del concreto fresco o instalado en el concreto endurecido. Cuando un estimado de la resistencia en el lugar es deseada, el inserto es sacado por medio de un jack reaccionando contra un anillo de apoyo. La resistencia a la extracción es determinada midiendo la máxima fuerza requerida para sacar el inserto de la masa de concreto. 4. Significado y Uso 4.1 Para un concreto dado y para un aparato de ensayo dado, la resistencia a la extracción puede ser relacionada con los resultados de los ensayos de resistencia a compresión. Tales relaciones de resistencia dependen de la configuración de los insertos embebidos, dimensiones de los anillos de carga, profundidad del elemento embebido, y nivel de esfuerzos desarrollados en ese concreto. Previas al uso, estas relaciones pueden ser establecidas para cada sistema y cada nueva combinación de materiales del concreto. Tales relaciones tienden a ser menos variables donde los especímenes para ensayos de extracción y especímenes para ensayo de resistencia a compresión son de tamaño similar, compactados a densidad similar y curados bajo condiciones similares Nota 1 – Reportes publicados (1-16) por diferentes investigadores presentan sus experiencias en el uso de equipo de ensayo de extracción. Referencia ACI 228.1R
(14) para guías en el establecimiento de relaciones de resistencia e interpretación de resultados de ensayo. El apéndice proporciona unos medios para comparar resistencias de extracción obtenidas usando diferentes configuraciones. 4.2 Los ensayos de extracción son usados para determinar si la resistencia del concreto en el lugar ha alcanzado un nivel especificado así que, por ejemplo: (1) el postensionado puede proceder; (2) formaletas y puntales pueden ser removidos; y (3) Protección contra la lluvia y el curado pueden ser terminadas. En adición, los ensayos de extracción pos-instalados pueden ser usados para estimar la resistencia del concreto en construcciones existentes. 4.3 Cuando se planifiquen ensayos de extracción y se analicen los resultados del ensayo, deben darse consideraciones para el normalmente esperado decremento de la resistencia del concreto con incremento de altura dentro de una colocación del concreto dada en un elemento estructural. La resistencia a la extracción medida es indicativa de la resistencia del concreto dentro de la región representada por el tronco cónico definido por la cabeza del inserto y el anillo de carga. Para superficies de instalación típicas, la resistencia a la extracción es indicativa de la calidad de las zonas externas de los miembros de concreto y pueden ser de beneficio en la evalua-ción de la zona cubierta de los miembros de concreto reforzado. 4.4 Los insertos moldeados en el lugar requiere que su localización en la estructura sea planeada por anticipado a la colocación del concreto. Los insertos posinstalados pueden ser colocados en cualquier localización deseada en la estructura previendo que los requerimientos de la sección 6.1 sean satisfechos. 4.5 Este método de ensayo no es aplicable a otro tipo de ensayos pos-instalados que, si se ensayan a la falla, no involucra el mismo mecanismo de falla y no produce el mismo tronco cónico como el ensayo moldeado en el lugar. (16) 5. Aparatos 5.1 Los aparatos requieren tres sub-sistemas básicos: un inserto de extracción, un sistema de carga y un sistema de medición de carga (Nota 2). Para insertos posinstalados incluye un equipo adicional para extracción de núcleos, un disco de fresado para preparar una superficie de apoyo plana, una herramienta de fresado para cortar un surco y obligar el inserto, y una herramienta de expansión para expandir el inserto dentro del surco. Nota 2 – Un gato hidráulico de empuje central con un adecuado manómetro de presión y anillo de apoyo ha sido usado satisfactoriamente.
5.1.1 Los insertos colados en el lugar deben ser hechos de metal que no reaccione con el cemento. El inserto consistirá de un cabezal cilíndrico y un eje para preparar la profundidad embebida a la que es sujetada firmemente al centro del cabezal (ver Fig. 1). El eje insertado será roscado a la cabeza del inserto para que pueda ser removido y reemplazado por un fuerte eje para extraer el inserto, o este será una parte integral del inserto y también funciona como el eje extractor. Los componentes metálicos de los insertos colados en el lugar y sujetador de equipo serán de material similar para prevenir corrosión galvánica. Los insertos posinstalados deben ser diseñados para que queden fijos dentro de los orificios taladrados y puedan ser expandidos subsecuentemente para ajustar en el surco que es cortado a una profundidad predeterminada (ver Fig. 2). Nota 3 – Un sistema pos-instalado exitoso usa un anillo partido que es introducido en el agujero del núcleo y entonces expandido dentro del surco. 5.1.2 El sistema de carga consistirá de un anillo de carga para ser colocado contra la superficie de concreto endurecido (ver Fig. 1 y 2), y un aparato de carga con el dispositivo necesario para medir la carga que puede ser rápidamente colocado al eje extractor. 5.1.3 El aparato de ensayo incluirá para asegurar que el anillo de apoyo es concéntrico con el inserto, y que la carga aplicada es axial al eje de extracción, perpendicular al anillo de apoyo y uniforme en el anillo de apoyo. 5.2 Las dimensiones del equipo serán determinadas como sigue (ver Fig. 1 y 2): 5.2.1 El diámetro de la cabeza del inserto (d2) es la base para definir la geometría del ensayo. El espesor de la cabeza del inserto y el esfuerzo de fluencia del metal serán suficientes para evitar la fluencia del inserto durante el ensayo. Los lados de la cabeza del inserto serán lisos (ver Nota 5). El diámetro de la cabeza del inserto será mayor o igual a 2/3 del tamaño máximo nominal del agregado. Nota 4 – Diámetros de insertos típicos son 25 y 30 mm (1 y 1.2 pulg), pero diámetros mayores han sido usados (1, 3). Los ensayos (15) tienen que mostrar que el agregado máximo nominal tamaños arriba de 1.5 veces el diámetro de la cabeza no tiene efectos significativos en las relaciones de resistencia. Tamaños de agregado grande pueden resultar en un incremento de dispersión de los resultados del ensayo porque las partículas pueden restringir la extracción normal de tronco cónico. Nota 5 – Los insertos colados en el lugar pueden ser revestidos con un agente liberador para mini-mizar las ataduras con el concreto y pueden ser ligados con cinta para minimizar la fricción lateral durante el ensayo. La cabeza del inserto será provista con medios, tales como una muesca, para prevenir rotación en el concreto si el eje del inserto tiene que ser removido previo a ejecutar el ensayo. Como una precaución más lejana contra la rotación de la cabeza del inserto, todos
los hilos de la maquinaria serán chequeados previo a la instalación para asegurar que esta libre de rotación y puede ser fácilmente removido. Un componente enhebrador es recomendado para prevenir la perdida de la cabeza del inserto desde el eje durante la instalación y durante la vibración del concreto envolvente. 5.2.2 Para insertos colados en el lugar, la longitud del eje del inserto extraído será tal que la distancia de la cabeza del inserto a la superficie de concreto (h) iguale el diámetro de la cabeza del inserto (d2). El diámetro del eje del inserto en la cabeza (d1) no será mayor que 0.60 veces el diámetro de la cabeza. 5.2.3 Para insertos pos-instalados, el surco para aceptar el inserto expandido será cortado para que la distancia entre el surco y la superficie de concreto sea igual al diámetro del inserto después de la expansión (d2). La diferencia entre los diámetros del surco cortado y el agujero del núcleo (d1) será suficiente para prevenir la falla y asegurar que un tronco cónico es extraído durante el ensayo (ver Nota 6). El anillo expandido será sostenido uniformemente sobre el área de apoyo entera del surco. Nota 6 – El diámetro del agujero de un núcleo de 18 mm (0.71 pulg)y un surco precortado con diámetro de 25 mm (1 pulg) ha sido usado satisfactoriamente. 5.2.4 El anillo de apoyo tendrá un diámetro interno (d3) de 2.0 a 2.4 veces el diámetro de la cabeza del inserto, y tendrá un diámetro externo (d4) de al menos 1.25 veces el diámetro interno. El espesor del anillo (t) será al menos 0.4 veces el diámetro de la cabeza del inserto extraído. 5.2.5 Tolerancias para dimensiones de los insertos para ensayos de extracción, anillo de apoyo y profundidad de embebido será 2% dentro de un sistema dado. Nota 7 – Los limites para dimensiones y configuraciones para insertos de ensayos de extracción y aparatos son proyectados para acomodar varios sistemas. 5.2.6 El aparato de carga tendrá suficiente capacidad para proporcionar la razón de carga prescrita en 7.4 y exceder la carga máxima esperada. Nota 8 – Bombas hidráulicas que proporcionan una razón constante pueden dar mas resultados uniformes de los ensayos que bombas que aplican la carga intermitentemente. 5.2.7 El manómetro para medir la fuerza de extracción tendrá al menos divisiones no mayores del 5 % del valor mínimo en el pretendido rango de uso. Nota 9 –Para resultados más precisos, los manómetros pueden tener un indicador del valor máximo que conserve la última carga cuando la falla ocurre y subsecuentes esfuerzos son liberados.
5.2.8 El aparato de extracción será calibrado de acuerdo con el Anexo A1 al menos una vez al año y después de toda reparación. Calibre el aparato de extracción usando una maquina de ensayo verificada de acuerdo con la Práctica E 4 o una celda de carga Clase A como se define en la Práctica E 74. La fuerza de extracción indicada basada en la relación de calibración estará dentro de 2 % de la fuerza medida por la maquina de ensayo o celda de carga. 6. Muestreo 6.1 La localización del ensayo de extracción será separada así que el espacio libre entre el inserto es al menos ocho veces el diámetro de la cabeza del inserto extraído El espacio libre entre el inserto y el borde del concreto será al menos cuatro veces el diámetro de la cabeza. Los insertos serán colocados así que el refuerzo este fuera de la superficie de falla cónica esperada por más de una barra de diámetro, o el tamaño máximo del agregado, el que sea mayor. Nota 10 – Un localizador de refuerzo es recomendado para auxiliar en evitar el refuerzo cuando se preparan los ensayos pos-instalados. Siguiendo las instrucciones del fabricante para la operación adecuada de tales dispositivos. 6.2 Cuando los resultados del ensayo de extracción son usados para la resistencia en el lugar en orden para permitir el inicio de operaciones de construcción crítica, tal como remoción de formaletas o aplicación de postensionado, al menos cinco ensa-yos de extracción individual serán realizados como sigue: 6.2.1 Para una colocación dada, cada 115 m3 (150 yardas3) o una fracción de ella, o 6.2.2 Para losas o paredes, cada 470 m2 (500 pie2), o una fracción de ella, del área superficial de una cara. Los insertos deberán estar localizados en aquellas porciones de la estructura que son críticas en términos de condiciones de exposición y requerimientos estructurales 6.3 Cuando los ensayos de extracción son usados para otros propósitos, el número de ensayos será determinado por el especificador. 7. Procedimiento 7.1 Insertos Colados en el Lugar: 7.1.1 Coloque el inserto de extracción en la formaleta usando pernos o por otro méto do aceptable que asegure firmemente el inserto en su propia localización previo a la colocación del concreto. Todos los insertos para el mismo ensayo serán embebidos a la misma profundidad y cada eje será perpendicular a la superficie de la formaleta.
Nota 11 – Los insertos pueden ser colocados manualmente dentro de superficies de concreto horizontal sin formaletas. El inserto deberá ser embebido en el concreto fresco por medios que aseguren una profundidad de embebido uniforme y una superficie plana perpendicular al eje del inserto. La instalación del inserto deberá ser ejecutada o supervisada por personal de experiencia. La experiencia indica que los esfuerzos de extracción son de bajo valor y más variables para insertos superficiales manualmente colocados que para insertos adheridos a las formaletas. 7.1.2 Cuando el concreto es para ser ensayado, remueva todo herraje usado para asegurar el inserto de extracción en su posición. Antes de montar el sistema de carga, remueva algún desecho o anormalidades de la superficie para asegurar una superficie de apoyo lisa que sea perpendicular al eje del inserto. 7.2 Insertos Pos-instalados: 7.2.1 La superficie de ensayo seleccionada será plana para proporcionar una adecuada superficie de trabajo para perforar el núcleo y cortar el surco. Perfore un agujero del núcleo perpendicular a la superficie para proporcionar un punto de referencia para operaciones subsecuentes y para acomodar el inserto expandible y herraje asociado. No es permitido el uso de una perforadora de impacto. 7.2.2 Si es necesario, use un disco de esmerilado para preparar una superficie plana, para que la base de la herramienta de fresado sea soportada firmemente, durante la preparación del ensayo y así que el anillo de apoyo sea soportado uniformemente durante el ensayo. 7.2.3 Use la herramienta de fresado para cortar un surco del diámetro correcto a la profundidad correcta en el agujero del núcleo. El surco será concéntrico con el agujero del núcleo. Nota 12 –Para el control de la precisión de estas operaciones, un sistema de soporte debe ser usado para sostener el aparato en la posición apropiada durante este paso. 7.2.4 Si se usa agua como enfriador, remueva el agua libre que permanece en el agujero durante las operaciones completas de perforación y cortado. Proteja el agujero del ingreso de agua adicional hasta que se complete el ensayo. Nota 13 – La penetración de agua en la zona de falla puede afectar la medida de la resistencia a la extracción; Por lo tanto, el agua debe ser removida del agujero inmediatamente después de completar las operaciones de perforado, fresado y cortado. Si el ensayo no será completado inmediatamente después de la preparación del agujero, no se debe permitir que entre agua al agujero antes de completar el ensayo. 7.2.5 Use la herramienta de expansión para darle posición al inserto expandible dentro del surco y expandir el inserto a su propio tamaño.
7.3 Anillo de Apoyo – Coloque el anillo de apoyo alrededor del eje del inserto de extracción, conecte el eje de extracción al hidráulico, y apriete el extractor ensambla-do ajustadamente contra la superficie de apoyo, verificando para ver que el anillo de apoyo este centrado alrededor del eje y fluya contra el concreto. 7.4 Razón de carga – Aplique carga a una razón uniforme así que la resistencia normal nominal en la superficie de fractura cónica asumida incrementa a una razón de 70 30 kPa/s (Nota 14). Si el inserto es ensayado para ruptura del concreto, cargue en la razón uniforme especificada hasta que la ruptura ocurra. Registre la lectura máxima del manómetro a la más cercana mitad de la menor división en el dial. Si el inserto es ensayado solamente a un nivel especificado de aceptación, cargue a la razón uniforme especificada hasta que la carga de extracción especifica-da sea alcanzada. Nota 14 – La razón de carga es especificada en términos de una razón de tensión nominal para acomodar diferentes tamaños de sistemas de ensayo de extracción. Ver el apéndice X1 para la fórmula relativa a la resistencia normal nominal y la carga de extracción. Para un sistema de ensayo de extracción en el cual d2 = 25 mm y d3 = 55 mm, la razón de resistencia especificada corresponde a una razón de carga de aproximadamente 0.5 0.2 kN/s. Si este sistema es usado, los rangos de los tiempos para completar un ensayo para diferentes cargas de extracción última anticipada pueden ser las siguientes: Carga de extracción Anticipada (kN) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Tiempo mínimo (s) 14 29 43 57 71 86 100 114 129 143
Tiempo máximo (s) 33 67 100 133 167 200 233 267 300 333
7.5 Rechazo—Rechace el resultado de un ensayo si es encontrada una o más de las siguientes condiciones: 7.5.1 El extremo alargado del tronco cónico no es un circulo completo del mismo diámetro como el diámetro interno del anillo de apoyo. 7.5.2 La distancia de la superficie a la cabeza del inserto (h en la Fig. 1 y 2) no es igual al diámetro del inserto.
7.5.3 El diámetro de surco en un ensayo pos-instalado no es igual al valor de diseño 7.5.4 El diámetro del inserto expandido en un ensayo pos-instalado no es igual al valor de diseño, y 7.5.5 Una barra de refuerzo es visible dentro de la zona de falla, después de que el tronco cónico es removido. 8. Cálculos 8.1 Convierta las lecturas del manómetro a fuerza de extracción con base en la información de calibración. 8.2 calcule el promedio y la desviación estándar de las fuerzas de extracción que representan ensayos de una colocación de concreto dada. 9. Reporte 9.1 Reporte la siguiente información. 9.1.1 Dimensión del inserto extraído y anillo de apoyo (esquemático o defina las dimensiones) 9.1.2 Identificación por la cual la localización específica del ensayo de extracción puede posteriormente ser determinada. 9.1.3 Fecha y hora cuando el ensayo de extracción fue efectuado. 9.1.4 para ensayos a la falla, máxima carga de extracción de ensayos individuales, promedio y desviación estándar, kN (lbf). Para ensayos a carga especificada, la carga de extracción aplicada en cada ensayo, kN, (lbf). 9.1.5 descripción de alguna superficie anormal por debajo del anillo de reacción en la localización del ensayo. 9.1.6 Anormalidades en la ruptura del espécimen y en el ciclo de carga. 9.1.7 métodos de curado del concreto usados y condición de humedad del concreto al momento del ensayo, y 9.1.8 Otra información relativa a condiciones de trabajo inusual que pueda afectar la resistencia de extracción. 10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión – Basado en la información resumida en ACI 228.1R (14) para ensayos de extracción colados en el lugar con embebidos de alrededor de 25 mm
(1 pulg), el coeficiente de variación promedio para ensayos hechos en concreto con agregado máximo de 19 mm (3/4 pulg) mediante un solo operador usando el mismo dispositivo de ensayo es 8 %. Por lo tanto, el rango en resultados de ensayo indivi-dual, expresados como un porcentaje del promedio, no debe exceder lo siguiente: Numero de ensayos 5 7 10
Rango aceptable, (porcentaje del promedio) 31 34 36
Valores similares dentro del la variabilidad del ensayo han sido reportados para ensayos de extracción pos-instalados de la misma geometría como los ensayos colados en el lugar. Nota 15 – Si el rango de los resultados del ensayo excede el rango aceptable, investigación alejada debe ser llevada fuera. Resultados de ensayo anormales pueden ser debidos a procedimientos inadecuados o equipo en mal funcionamiento. El usuario debe investigar las causas potenciales de indiferencia y desacuerdos a estos resultados de los ensayos para el cual las razones para el desacuerdo de resultados pueden ser identificados positivamente. Si no hay causas obvias de los valores extremos, es probable que haya diferencias reales en la resistencia del concreto a diferentes localizaciones de ensayo. Estas diferencias pueden ser debidas a variaciones en las proporciones de la mezcla, grado de consolidación ó condiciones de curado. 10.2 Tendencia – La tendencia de este método de ensayo no puede ser evaluada, ya que la resistencia a la extracción solamente puede ser determinada en términos de este método de ensayo. 11. Palabras Clave 11.1 resistencia del concreto; resistencia en el lugar; ensayo en el lugar; ensayo de extracción. ANEXO A1. CALIBRACIÓN DEL SISTEMA DE CARGA HIDRÁULICO DE EXTRACCIÓN A1.1 El objetivo del procedimiento de calibración es establecer una relación entre la lectura de la fuerza de extracción del sistema de medición y la fuerza de tensión en el eje usado para extraer el inserto. Esta relación es establecida usando aproxima-ciones alternativas como se indica en la Fig. A1.1. En general, la calibración es conseguida mediante correlación de la lectura del dial del sistema de carga de extracción con la fuerza medida por una maquina de ensayo que ha sido verificada de acuerdo con la Práctica E 4 o una celda de carga Clase A que ha sido
calibrada de acuerdo con la Práctica E 74. Los intervalos de tiempo entre las verificaciones de la maquina de ensayo o calibraciones de la celda de carga será como se define en la Práctica E 4 o E 74. A1.2 Posicione el sistema de carga de extracción sobre el aparato medidor de fuerza. Alinee todos los componentes para que la fuerza de extracción sea concéntrica con el sistema de carga y el sistema medidor de fuerza. Use asientos esféricos u otro medio similar para minimizar el efecto de flexión en el sistema de carga. Nota A1.1 – Cuando se use una maquina de ensayo a compresión para medir la fuerza, los bloques de apoyo deben ser protegidos contra daño. Placas de acero maquinadas en frío de al menos 13 mm (1/2 pulg) de espesor son recomendadas. A1.3 Usando el sistema de carga de extracción, aplique incrementos de carga sobre el rango de operación, y registre la lectura del dial y la correspondiente fuerza medida por la maquina de ensayo o celda de carga. Tome lecturas en aproximadamente 10 niveles de carga distribuidos sobre el rango de operación del sistema de carga de extracción Nota A1.2 – Los valores bajos de fuerza deben ser evitados en el proceso de calibración porque los efectos de fricción pueden introducir errores significativos. El fabricante debe proporcionar el rango de operación en el sistema de carga de extracción. A1.4 Usando lecturas obtenidas las cargas de calibración, calcule una ecuación de regresión apropiada usando el método de mínimos cuadrados para ajuste de curva. Nota A1.3 El Apéndice X2 proporciona un ejemplo para ilustrar el desarrollo de una ecuación de calibración. Información adicional es proporcionada en la Práctica E 74. A1.5 La diferencia entre la fuerza basada en la ecuación de regresión y la fuerza medida por la maquina de ensayo o la celda de carga no deberá ser mayor que 2 % de la fuerza medida sobre el rango de operación. Si esta tolerancia no es reunida, el sistema de carga de extracción no debe ser usado hasta que este requerimiento sea satisfecho.
ASTM Designación: C 876 – 91 ASTM Designación: C 876 – 91 (Reaprobada 99) Método Estándar de Ensayo para Potenciales de Media Celda para Acero de Refuerzo no Revestido en Concreto.
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la estimación del potencial eléctrico de media celda del acero de refuerzo no revestido dentro del concreto, tanto en el campo como en el laboratorio, con el propósito de determinar la actividad corrosiva del acero de refuerzo. 1.2 Este método de ensayo esta limitado por un sistema de circuitos eléctricos. Una super-ficie de concreto que ha sido secada para extender este es un dieléctrico y superficies que son revestidas con un material dieléctrico no proporcionaran un aceptable circuito eléctrico. La configuración básica del circuito eléctrico es mostrado en la Fig. 1 1.3 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas serán considerados como estándar. 1.4 Este estándar no se propone dar lineamientos a los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y prac ticas de salud, determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándar ASTM: G 3 Práctica para Convención Aplicable a Mediciones Electroquímicas en Ensayos de Corrosión.(Vol. 03.02) 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es compatible para evaluación en servicio y para uso en investi-gación y desarrollo de trabajos. 3.2 Este método de ensayo es aplicable a miembros estructurales a pesar de su tamaño o la profundidad de recubrimiento del concreto sobre el acero de refuerzo. 3.3 Este método de ensayo puede ser usado en cualquier tiempo durante la vida de un miem-bro estructural de concreto. 3.4 Los resultados obtenidos por el uso de este método de ensayo no deben ser considerados como una medida para estimar las propiedades estructurales del acero o del miembro de concreto reforzado. 3.5 Las medidas potenciales serán interpretadas por los ingenieros o técnicos especialistas experimentados en el campo de materiales de concreto y ensayos de corrosión. Siempre es necesario el uso de otra información tal como el contenido de cloruro, profundidad de carbonatación, examinar resultados de laminación, resultados de rata de corrosión y condi- ciones de exposición ambiental, en adición a las mediciones potencial de media celda, para formular conclusiones relativas a la actividad de corrosión del acero embebido y su probable efecto en la vida de servicio de la estructura. 4. Aparatos
4.1 El aparato de ensayo consiste de lo siguiente: 4.1.1 Media celda: 4.1.1.1 Una media celda de sulfato de cobre-cobre (Nota 1) como se muestra en la Fig. 2. Esta consiste en un tubo rígido o recipiente compuesto de un material dieléctrico que no reacciona con cobre o sulfato de cobre, una madera porosa o tapón plástico que permanezca húmedo por acción capilar y una varilla de cobre que este inmersa dentro del tubo en una solución saturada de sulfato de cobre. La solución será preparada con sulfato de cobre grado reactivo, cristales disueltos en agua destilada o deionizada. La solución puede ser considerada saturada cuando un exceso de cristales (no disueltos) yace en el fondo de la solución. 4.1.1.2 El tubo rígido tendrá un diámetro interno no menor que 1 pulg. (25 mm); el diámetro del tapón poroso no será menor que ½ pulg. (13 mm); el diámetro de la varilla de cobre inmersa no será menor que ¼ pulg. (6 mm) y la longitud no será menor que 2 pulg. (50 mm). 4.1.1.3 El presente criterio esta basado en la reacción de media celda Cu Cu++ + 2e indicando que el potencial de sulfato de cobre-cobre saturado de media celda como referenciado al electrodo de hidrógeno es –0.316 V a 72o F (22.2 o C). La celda tiene un coeficiente de temperatura de alrededor 0.0005 V más negativo por o F para el rango de temperatura de 32 a 120o F (0 a 49o C). Nota 1—Cuando este método de ensayo especifique solo un tipo de media celda, esta será, la media celda de sulfato de cobre-cobre, pueden ser usadas otras que tengan similar rango de medida, características de precisión y exactitud. En adición la celda de sulfato de cobre-cobre, celdas de calomel han sido usadas en los estudios de laboratorio. 4.1.2 Recipiente con Empalme Eléctrico—Un recipiente con empalme eléctrico debe ser usado para proporcionar una resistencia eléctrica baja, puente liquido entre la superficie del concreto y la media celda. Esto consistirá de una esponja o varias esponjas pre humedecidas con una solución de contacto de resistencia eléctrica baja. Las esponjas pueden ser plegadas alrededor y adheridas a la punta de la media celda como para proporcionar continuidad eléctrica entre el tapón poroso y el miembro de concreto. 4.1.3 Solución de Contacto Eléctrico –En orden de estandarizar la caída de potencial a través de la porción del circuito de concreto, una solución de contacto eléctrico debe ser usada para humedecer el recipiente con empalme eléctrico. Una de las soluciones esta compuesta de una mezcla de 95 ml de agente humectante (comercialmente disponible) o un liquido con deter-gente casero, mezclado con 5 galones (19 Litros) de agua potable. Bajo temperaturas de trabajo menores a 50o F (10o C), aproximadamente 15 % por volumen de ambos, isopropil o alcohol desnaturalizado pueden ser adicionados para prevenir nublarse la solución de contacto eléctrico, desde entonces lo nublado puede inhibir la penetración del agua en el concreto a ser ensayado.
4.1.4 Voltímetro – El voltímetro debe tener la capacidad , siendo operado por baterías y tener 3 % de precisión al final de la escala en los rangos de voltaje en uso. La impedancia de entrada no deberá ser menor que 10 M cuando es operado a escala completa de 10 mV. Las divisiones en la escala usada serán como una diferencia de potencial de 0.02 V o menos y pueden ser leídos sin interpolación. 4.1.5 Cables Conductores eléctricos – El cable conductor de electricidad será de tal dimen-sión que su resistencia eléctrica para la longitud usada no perturbe el circuito eléctrico por mas de 0.0001 V. Este debe ser acompañado de por el uso de no más de 500 pies lineales (150 m) de al menos cable AWG No. 24. El cable será compatible cubierto con un tipo de aislamiento directo. 5. Calibración y Estandarización 5.1 Cuidado de la Media Celda—El tapón poroso será cubierto cuando no este en uso por largos períodos para asegurar que éste no se ponga seco al punto que este se vuelva un dieléc trico (sobreseco, los poros pueden volverse una obstrucción con sulfato de cobre cristalino). Si las celdas no producen la reproductividad o concordancia entre las celdas descritas en la sección 11, limpiando la varilla de cobre en la media celda se puede rectificar el problema. La varilla puede ser limpiada con un paño y una solución diluida de ácido hidroclorhídrico. La solución de sulfato de cobre será renovada mensualmente o antes de cada uso, cualquiera que cubra el periodo mayor. En ningún tiempo la lana de acero o cualquier otro contaminan-te será usado para limpiar la varilla de acero o el tubo de media celda. 6. Procedimiento 6.1 Espaciamiento entre medidas – Cuando no esta pre-definido un espaciamiento mínimo entre medidas en la superficie del miembro de concreto, es de valor pequeño para tomar dos medidas desde virtualmente el mismo punto. Contrariamente, las medidas tomadas con espa-ciamiento muy ancho tampoco pueden detectar la actividad corrosiva que está presente ni resulta en la acumulación adecuada de datos para evaluación. El espaciamiento será entonces consistente con el elemento que esta siendo investigado y el proyectado uso final de las mediciones (Nota 2). Nota 2 –Un espaciamiento de 4 pies (1.2 m) ha sido encontrado satisfactorio para evaluación en losas de puentes. Generalmente, espaciamientos largos incrementan la posibilidad de que las áreas de corrosión localiza-das, no sean detectadas. Las mediciones pueden ser tomadas en una rejilla o en un patrón al azar. El espaciamiento entre medidas generalmente será reducido donde las lecturas adyacentes muestren una diferencia álgebra-ica que exceda los 150 mV (áreas de actividad corrosiva alta). El espaciamiento mínimo generalmente propor-ciona al menos una diferencia entre lecturas de 100 mV.
6.2 Conexión Eléctrica para el Acero: 6.2.1 Haga una conexión eléctrica directa con el acero de refuerzo, por medio de una compre sión tipo abrazadera o por soldadura, a una varilla saliente. Para asegurar una conexión de resistencia eléctrica baja, raspe o cepille la varilla antes de conectar al acero de refuerzo. En algunos casos, esta técnica puede requerir la remoción de alguna parte de concreto para expo ner el acero de refuerzo. Conecte eléctricamente el acero de refuerzo al terminal positivo del voltímetro. 6.2.2 El acoplamiento puede ser directamente al acero de refuerzo, excepto en casos donde esto pueda ser documentado que un miembro de acero expuesto esta directamente adherido al acero de refuerzo. Algunos miembros, tales como presas de expansión, placas, trabajos elevados y parapeto de rieles pueden no estar directamente ligados al acero de refuerzo y entonces puede producir la invalidez de las lecturas. La continuidad eléctrica de los compo-nentes del acero con el acero de refuerzo puede ser establecida mediante la medida de la resistencia entre los componentes del acero separados extensamente sobre la cubierta. Donde la medida de ensayos duplicados es continuada sobre un largo período de tiempo, idénticos puntos de conexión deben ser usados cada vez, para una medida dada. 6.3 Conexión Eléctrica de la Media Celda –Una conexión eléctrica al final del cable conduc-tor de la media celda y el otro extremo del mismo cable al terminal negativo del voltímetro. 6.4 Pre-humedecimiento de la Superficie de Concreto: 6.4.1 Bajo ciertas condiciones, la superficie de concreto o un material de sobrecapa, o ambas, pueden ser pre-humedecidas por cualquiera de los métodos descritos en 6.4.3 o 6.4.4 con la solución descrita en 4.1.3 para decrecer la resistencia eléctrica del circuito. 6.4.2 Un ensayo para determinar la necesidad de pre-humedecer puede ser hecho así: 6.4.2.1 Coloque la media celda en la superficie de concreto y manténgala sin moverse. 6.4.2.2 Observe el voltímetro para una de las condiciones siguientes: a) El valor medido del potencial de media celda no cambia o fluctúa con el tiempo. b) El valor medido del potencial de media celda cambia o fluctúa con el tiempo. 6.4.2.3 Si la condición (a) es observada, el pre-humedecimiento de la superficie de concreto no es necesario. Sin embargo, si la condición (b) es observada, el prehumedecimiento es requerido para una cantidad de tiempo en la cual la lectura del voltaje es estable (0.02 V) observada por al menos 5 minutos. Si el prehumedecimiento no puede obtener la condición (a), la resistencia eléctrica del circuito es demasiado grande para obtener medidas validas de potenciales de media celda del acero o corrientes erradas desde un sistema de tracción de corriente directa cercana u otra fluctuación de corriente directa, tales como soldadura de arco, esta afectando la lectura. En ambos casos, el método de media celda no debe ser usado. 6.4.3 Método A para Pre-humedecimiento de Superficies de Concreto –Use el
método A para aquellas condiciones donde una mínima cantidad de prehumedecimiento es requerido para obtener la condición (a) como se describe en 6.4.2.2. Acompañando esto de rociado u otra forma de humedecer la superficie de concreto entera o solamente los puntos de medición como se describe en 6.1 con la solución descrita en 4.1.3. Ninguna superficie libre de agua debe permanecer entre los puntos de la rejilla cuando se inicien las medidas de potencial. 6.4.4 Método B para Pre-humedecimiento de Superficies de Concreto—En este método sature las esponjas con la solución descrita en 4.1.3 y colóquelas en la superficie del concreto en la ubicación descrita en 6.1. Mantenga las esponjas en el lugar por un período de tiempo necesario para obtener la condición (a) descrita en 6.4.2.2. No remueva las esponjas de la superficie de concreto hasta después de que sean hechas las lecturas de potenciales de media celda. Después de efectuar las mediciones, coloque el dispositivo de empalme eléctrico descrito en 4.1.2 firmemente en el borde de las esponjas de pre-humedecimiento hasta la duración de las mediciones. 6.5 Mediciones Horizontales y Verticales bajo el agua (Underwater) 6.5.1 Las medidas de potencial detectan la actividad corrosiva pero no necesariamente la localización de la actividad corrosiva. La localización precisa de la actividad corrosiva requiere conocimiento de la resistencia eléctrica del material entre la media celda y el acero corroído. Mientras que las mediciones bajo el agua sean posibles, los resultados con respecto a la localización de corrosión pueden ser interpretados muy cuidadosamente. Frecuentemente no es posible localizar con precisión puntos de actividad corrosiva bajo el agua en ambientes de agua salada porque las lecturas de potencial a lo largo del elemento aparecen uniformes. Sin embargo, la magnitud de las lecturas sirve para indicar que ya sea o no, la actividad corrosiva esta ocurriendo. Tener cuidado durante todas las mediciones bajo el agua que la media celda no sea contaminada y que ninguna otra parte que la punta porosa del electrodo de media celda con sulfato de cobre-cobre esta en contacto con el agua. 6.5.2 El comportamiento horizontal y vertical ascendente de las mediciones es exactamente como en las mediciones verticales descendentes. Sin embargo, asegurar adicionalmente que la solución de sulfato de cobre-cobre en la media celda hace contactos eléctricos simultáneos con el tapón poroso y la varilla de cobre todo el tiempo 7. Registro de los Valores de Potencial de Media Celda 7.1 Registre los potenciales eléctricos de media celda con una precisión de 0.01 V. Reporte todos los potenciales de media celda en voltios y corríjalos por temperatura si la temperatura de la media celda esta fuera del rango de 72 10o F (22.2 5.5o C). El coeficiente de temperatura para la corrección está dado en 4.1.1.3 8. Presentación de Datos 8.1 Las mediciones del ensayo pueden ser presentados por uno o ambos de los
métodos siguientes: El primero, un mapa de contorno equipotencial, proporciona una delineación grafica de áreas en el elemento estructural donde la actividad de corrosión puede estar ocurriendo. El segundo método, un diagrama de frecuencia acumulativa, proporciona una indicación de la magnitud del área afectada del miembro de concreto. 8.1.1 Mapa de contorno Equipotencial—En un plan de escalas aceptable vista del elemento de concreto, trace la localización de los valores de potenciales de media celda del acero en el concreto y dibujar el contorno de igual potencial a través de puntos de igual valor o interpo-lar valores iguales. El intervalo de contorno máximo será 0.10 V. Un ejemplo se muestra en la Fig. 3. 8.1.2 Distribución de Frecuencia Acumulativa – Para determinar la distribución de los poten ciales de media celda medidos para el elemento de concreto, haga un ploteo de la informa-ción del papel de la probabilidad normal de la siguiente manera: 8.1.2.1 Arreglar en forma consecutiva todos los números de los potenciales de media celda, por escalones desde el potencial menos negativo al más negativo. 8.1.2.2 Determine la posición de ploteo de cada potencial de media celda numerado de acuer do con la siguiente ecuación: fx = r x 100 n+1 Donde: fx = posición de ploteo del total de observaciones para el valor observado, % r = posición del potencial de media celda individual, y n = número total de observaciones 8.1.2.3 Etiquetar el ordinal del papel de la probabilidad “ Potencial de Media Celda (Voltios, CSE),” donde CSE es la designación para electrodo de sulfato de cobrecobre. Etiquetar la abcisa del papel de la probabilidad “Frecuencia Acumulativa (¿).” Dibujar dos líneas horizontales paralelas interceptando los valores –0.20 y – 0.35 V en la ordenada respectiva, a través de la gráfica. 8.1.2.4 Después de trazar los potenciales de media celda, dibuja la línea de mejor ajuste a través del valor (Nota 3). Un ejemplo del trazado completo se muestra en la Fig. 4. Nota 3 – No es usual observar un quiebre el trazo de la línea. En estos casos, la línea de mejor ajuste deben ser dos líneas rectas que se interceptan. 9. Interpretación de Resultados 9.1 Los potenciales de media celda normalmente son interpretados usando una Técnica de Magnitud Numérica o una Técnica de Diferencia de Potencial, o una combinación de ambas. Información sobre esas técnicas es presentada en el Apéndice X1. 9.2 La magnitud numérica del potencial usualmente proporciona una indicación de
la presen-cia o ausencia de corrosión del acero embebido en mortero de cemento portland carbonatado, o concreto y cerca de la punta de media celda, proporciona que el acero no tiene un revesti-miento metálico, por ejemplo, no está galvanizado. La magnitud numérica no indica la rata de corrosión del acero excepto bajo ciertas condiciones específicas. 9.3 Las interpretaciones de los potenciales de media celda bajo condiciones donde el concre-to es saturado con agua, donde está carbonatado a la profundidad del acero de refuerzo, donde el acero es revestido, y bajo muchas otras condiciones, requiere de un ingeniero de corrosión experimentado o especialista, y puede requerir análisis para carbonatación, revestimiento metálico, sales tal como cloruro o bromuro y otros factores. Lineamientos y métodos de ensayo editadas por ASTM Comité G-1 y la Asociación Nacional de Ingenieros de Corrosión pueden ser muy útiles en investigaciones que involucren determinaciones de potencial de media celda. 9.4 Los potenciales de media celda pueden ser indicadores o no de corrientes de corrosión. Estos pueden en parte o en su totalidad reflejar la química del ambiente electrodo. Por ejemplo, incrementando la concentración de cloruro se puede reducir la concentración del ion férrico en el ánodo de acero, bajando así (haciendo más negativo) el potencial. A menos que tal química, y la presencia o ausencia de reacciones de electrodo competente, sea conocido, un potencial de media celda puede ser puede no ser interpretado como indicativo de la rata de corrosión o como indicativo de una reacción de corrosión. 10. Reporte 10.1 Reporte la siguiente información: 10.1.1 Tipo de celda usada si es diferente de sulfato de cobre-cobre. 10.1.2 La temperatura promedio estimada de la media celda durante el ensayo. 10.1.3 El método para pre-humedecimiento del miembro de concreto y el método de acopla-miento del voltímetro para conducir al acero de refuerzo. 10.1.4 Un mapa de contorno equipotencial, mostrando la localización del contacto del acero de refuerzo, o un trazo de la distribución de frecuencia acumulativa de los potenciales de media celda, o ambos. 10.1.5 El % del total de los potenciales de media celda que son más negativos que – 0.35 V. 10.1.6 El % del total de potenciales de media celda que son menos negativos que – 0.20 V. 11. Precisión y Desviación 11.1 La diferencia entre dos lecturas de media celda tomadas en la misma localización con la misma celda no debe exceder 10 mV cuando la celda es desconectada y reconectada. 11.2 La diferencia entre dos lecturas de media celda tomadas en la misma localización con dos celdas diferentes no debe exceder 20 mV.
12. Palabras Clave 12.1 concreto-actividad corrosiva; concreto-corrosión del acero de refuerzo; corrosión; actividad corrosiva; potenciales eléctricos de media celda; potenciales de media celda.
APÉNDICE X1. NOTAS SOBRE EL ENSAYO DE POTENCIAL DE MEDIA CELDA X1.1 Técnica de Magnitud Numérica –Ensayos de laboratorio (inmersión parcial en solucio-nes de cloruro) y exposición exterior (incluyendo exposición al cloruro) de varios concretos reforzados por encima del suelo en un área en la cual la rata de precipitación excede la rata de evaporación, indica lo siguiente con respecto al significado del valor numérico de los potenciales medidos. Voltajes listados son referenciados al sulfato de cobre-cobre de media celda. X.1.1.1 Si los potenciales sobre un área no más positiva que –0.20 V CSE, hay una proba-bilidad mayor al 90 % de que no está ocurriendo corrosión en el acero de refuerzo en esa área en el acero de refuerzo. X.1.1.2 Si los potenciales sobre un área están en el rango de –0.20 a –0.35 V CSE, la activi-dad corrosiva del acero de refuerzo en esa área, es incierta. X.1.1.3 Si potenciales sobre un área más negativa que –0.35 V CSE, hay una probabilidad mayor al 90 % de que la corrosión en el acero de refuerzo esta ocurriendo en esa área al momento del ensayo. X.1.1.4 Estos criterios no son normalmente utilizados bajo las condiciones siguientes, a menos que la experiencia o el examen destructivo de alguna área, o ambos, sugiera la aplicabilidad de: X.1.1.4.1 Evaluar el acero de refuerzo dentro del concreto que esta carbonatado al nivel del acero embebido. X.1.1.4.2 Evaluar internamente el concreto para ver que no esta siendo sujeto a secado frecuente, a menos que haya sido protegido del secado después del fundido. X.1.1.4.3 Comparar la actividad corrosiva exterior del concreto reforzado, de la humedad altamente variable o contenido de oxigeno, o ambos, en el acero embebido. X.1.1.4.4 Para formular conclusiones concernientes a cambios en la actividad corrosiva con el tiempo, en una estructura rehabilitada en la cual la rehabilitación causó la humedad o contenido de oxigeno, o ambos, en el acero embebido para
cambiar con el tiempo (ejemplo: instalación de una capa de permeabilidad baja o membrana impermeable en un puente o área de estacionamiento contaminado con cloruro). X.1.2 Técnica de Diferencia Potencial – Donde áreas largas eléctricamente interconectadas, existe acero embebido, por ejemplo, en una losa de puente, columnas reforzadas, o vigas, cuidadosas medidas de potenciales en una cerrada y espaciada red patrón y el subsecuente trazo del mapa de contorno equipotencial pueden permitir la identificación de alturas versus áreas con ratas de corrosión bajas. ASTM Designación: C 803/C 803M - 03 Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Penetración del Concreto Endurecido 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia del concreto endurecido a la penetración por una probeta de acero o un pin. 1.2 Los valores establecidos en ambos sistemas libras-pulgada o SI serán considerados separadamente como estándar. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en inconformidad con la especificación. 1.3 Este estándar no pretende cubrir todos los problemas de seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones de Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. C 125 Terminología relativa a Concreto y Agregados para Concreto. 2.2 Estándares ANSI: A10.3 Requerimientos de Seguridad para Sistemas Powder Actuated Fastening. 3. Terminología 3.1 Definiciones:
3.2 Para definiciones de los términos usados en este método de ensayo, refiérase a Terminología C 125. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Un conductor entrega una cantidad conocida de energía para una probeta de acero o un pin. La resistencia a la penetración del concreto es determinada por medi ción de la longitud expuesta de las probetas que han sido hincadas dentro del con creto o por medición de la profundidad de los agujeros creados por la penetración del pin en el concreto. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo es aplicable para evaluar la uniformidad del concreto y para delinear zonas de calidad pobre o concreto deteriorado en estructuras. 5.2 Este método de ensayo es aplicable para estimar la resistencia en el lugar, proporcionando una relación que ha sido experimentalmente establecida entre la resistencia a la penetración y el esfuerzo en el concreto. Una relación puede ser establecida para un aparato de ensayo dado (ver también 9.1.5), usando materiales de concreto similares y proporciones de mezcla como en la estructura. Use los procedimientos y métodos estadísticos de ACI 228.1R para desarrollar y usar la relación de esfuerzo. Nota 1 – Ya que los resultados de la penetración pueden ser afectados por la naturaleza de las superficies formadas (por ejemplo, formaletas de madera contra formaletas de acero), ensayos de correlación pueden ser ejecutados en especímenes con superficies formadas similares a aquellas que van a ser usadas durante la construcción. Información adicional en los factores que afectan los resultados del ensayo de penetración y resumen de investigaciones pasadas están disponibles. 5.3 Probetas de acero son conducidas con un propulsor explosivo de alta energía, y las estas pueden penetrar algunas partículas de agregado. La resistencia a la penetración de la probeta es afectada por la resistencia del concreto tan bueno como la naturaleza del agregado grueso. Los pines de acero son más pequeños en tamaño que las probetas y son conducidas por un propulsor de resorte de baja energía. Los pines son dirigidos a penetrar la fracción de mortero solamente; por lo tanto, un ensayo en el cual un pin golpea las partículas del agregado grueso es descartado. 5.4 Los resultados de este método de ensayo en superficie dañada del concreto, el cual puede requerir reparación en acabado arquitectónico expuesto. 6. Aparatos 6.1 Ensayos de Resistencia con Probetas:
6.1.1 Unidades Conducidas – Las unidades conductoras serán capaces de dirigir la probeta dentro del concreto con una precisión de cantidad de energía controlada así la probeta se mantendrá firmemente embebida. La unidad conducida debe incorporarse para prevenir descarga cuando no es apropiadamente colocada en el dispositivo de posicionamiento sobre la superficie del concreto. Nota 2 – Un dispositivo explosivo conforme a ANSI A10.3 ha sido usado satisfactoriamente. 6.1.1.1 Para una carga de energía especificada, la variación de la velocidad en probetas estándar propulsado por la unidad de conducción estándar no tendrá un coeficiente de variación mayor que 3 % para cada diez ensayos hechos por métodos de balística aceptados. Nota 3 – Un contador cronográfico convencional y protecciones de balística apropiados pueden ser usados para medir la velocidad en 2 m (6.5 pies) desde el extremo de la unidad de conducción. 6.1.2 Probeta – La probeta será un cilindro de acero endurecido revestido para protegerlo de la corrosión, con un extremo cónico desafilado que puede ser insertado en la unidad de conducción y dirigido a la superficie de concreto para que este se mantenga firmemente embebido y la longitud de la porción saliente pueda ser medida. La dureza puede ser entre 44 HRC y 48 HRC Rockwell. El extremo expuesto de la probeta será acondicionado para acomodar accesorios diseñados para facilitar la medida y retiro. Nota 4 – Si las probetas son removidas del concreto, un dispositivo, consistiendo de una tuerca que puede ser atornillado en el extremo de la probeta por una llave y espaciadores que pueden ser deslizado sobre la probeta para que la tuerca lo sostenga en contra, servirá para sacar la probeta. 6.1.2.1 La longitud de las probetas será uniforme dentro de
0.5 %.
6.1.3 Equipo de Medición: 6.1.3.1 Instrumentos de Medición – Un instrumento de medición, tal como un calibrador, medidor de espesores, u otro dispositivo de medición, y equipo asociado, será usado para medir la longitud expuesta de la probeta con una aproximación de 0.5 mm (0.025 pulg). 6.1.3.2 El equipo de medición incluirá una placa base de referencia u otro dispositivo que es soportado en la superficie de concreto en tres puntos igualmente espacia-dos al menos 50 mm (2 pulg) desde la probeta a ser medida. Nota 5 – En orden para sostener la placa base de referencia contra la superficie de concreto cuando mediciones en la dirección horizontal o en el fondo de una
superficie de concreto total esta siendo hecha, puede ser usado un retenedor de placa consistiendo de un resorte y una tuerca que puede ser atornillado en el extremo roscado de la probeta. Nota 6 – Una probeta medidora con capuchón que puede ser atornillada en el extremo roscado de la probeta ha sido usada para facilitar la medición de la longitud expuesta y para compensar la altura de la placa base de referencia. 6.1.4 Dispositivo de Posicionamiento – Será usado un dispositivo a ser colocado en la superficie de concreto para posicionamiento y guía de la probeta y unidad conductora durante el disparo. Nota 7 – Esto puede ser un dispositivo simple de posicionamiento o un dispositivo triangular con agujeros en las tres esquinas que permitan el disparo de tres probetas en un patrón triangular de acuerdo con 7.1.1. 6.2 Ensayos de Resistencia con Pines: 6.2.1 Unidad de Conducción – El conductor será un dispositivo capaz de conducir un pin dentro del concreto con una precisión de cantidad de energía controlada. El pin será forzado a introducirse en el concreto, creando un agujero así que la profun-didad de la penetración puede ser medida. Nota 8 – Una unidad conductora operada por resorte con un resorte de dureza 49.7 kN/m (284 lb/pulg) ha sido usado satisfactoriamente para ensayos en concreto con resistencia en el rango de 3 a 28 MPa (450 a 4000 psi). 6.2.2 El conductor de resorte requiere una verificación regular de la cantidad de energía transferida al pin. Servicio es requerido cuando hay una razón para cuestionar sus propiedades de operación. Nota 9 – La cantidad de energía transferida al pin puede ser verificada usando bloques de calibra-ción suministrado por el fabricante. Los pines son conducidos dentro de los bloques usando el con-ductor operado por resorte y la penetración medida es comparada para especificación del fabricante. Si la penetración no reúne las especificaciones del fabricante, la unidad conductora deberá ser revisada. 6.2.3 Pin – El pin será una barra de acero endurecido, tratado en caliente para dureza Rockwell 62 a 66 HRC, con un extremo afilado y el otro desafilado. Las dimensiones de los pines serán uniformes dentro de 2.0 %. Cada pin será usado solamente una vez y entonces descartado. Nota 10 – Un pin con longitud aproximada de 30 mm (1.2 pulg), un diámetro de 3.6 mm (0.14 pulg) y una punta fresada en un ángulo de 22.5 grados con su eje longitudinal, ha sido usado frecuente-mente en la unidad conductora descrita en la Nota 8.
6.2.4 Equipo de Medición: 6.2.4.1 Instrumento de Medición – Un medidor de espesores con una placa de referencia será usado para medir la profundidad de penetración de la punta del pin dentro del concreto al más cercano 0.001 pulg (0.025 mm). 6.2.4.2 El cilindro medido de la profundidad deberá tener un diámetro y un ángulo de derribado que son menores que el del pin. 6.2.4.3 El equipo de ensayo incluirá un soplador de aire para limpiar el pequeño agujero creado por el pin antes de la medición de la profundidad de penetración. 7. Riesgos 7.1 Ensayos de Resistencia con Probetas: 7.1.1 Tenga cuidado en la operación de la unidad conductora para prevenir una inesperada o inadvertida descarga de una probeta. 7.1.2 Ponga seguridad en los ojos, protector contra ruidos, y otro equipo de protección apropiado cuando dispare las probetas dentro del concreto. 7.1.3 La unidad de conducción, si opera por explosión, será conforme a los requisitos aplicables de ANSI A10.3. 7.1.4 Si barras de refuerzo u otro metal embebidas en el concreto son sospechadas para tener cubierta la profundidad superficial de la penetración anticipada de la pro-beta, seleccione posiciones de ensayo para que las probetas no choquen con los artículos embebidos. (Nota 11). Nota 11 – La localización del refuerzo puede ser establecida usando un pachómetro o detector de metales. Siguiendo las instrucciones del fabricante para la operación adecuada de tales dispositivos. 7.2 Ensayos de Resistencia con Pines: 7.2.1 Tenga cuidado en la operación de la unidad conductora operada por resorte para prevenir daños por un disparo inadvertido del pin. 7.2.2 El personal debe usar lentes de seguridad y otro equipo de protección adecua-do cuando ejecute el ensayo. 8. Muestreo 8.1 Ensayos de Resistencia con Probetas:
8.1.1 El concreto a ser ensayado debe tener que alcanzar un grado suficiente de resistencia a la penetración como para que la probeta no penetre más de la mitad del espesor del miembro de concreto y se mantenga firmemente embebido. Ninguna probeta estará localizada a menos de 175 mm (7 pulg) de ninguna otra probeta, no menos de 100 mm (4 pulg) del borde de una superficie de concreto. 8.1.2 Un mínimo de tres probetas de ensayo firmemente embebidas en un área de ensayo dada constituirá un ensayo. Si el rango de tres mediciones de penetración de probetas validas excede el valor de la tercera columna de la Tabla 1, haga una cuarta medición y descarte la medida con la mayor desviación del promedio. Si las tres mediciones se mantienen inmóvil y no reúnen los limites dados en la Tabla 1, seleccione un área de ensayo diferente y obtenga tres nuevas mediciones. Nota 12 – El número de ensayos a ser tomados depende del uso pretendido de los resultados. Refiérase al ACI 228.1R para recomendaciones. 8.2 Ensayos de resistencia con Pines: 8.2.1 El concreto a ser ensayado debe tener que alcanzar un grado suficiente de resistencia a la penetración como para que el pin no penetre a una profundidad mayor que la longitud expuesta del pin cuando es insertado en el martillo del conductor. Nota 13 – Para la unidad conductora descrita en la Nota 8, la longitud expuesta es 7.6 mm (0.30” ). 8.2.2 Ninguna penetración de pin será localizada a menos de 50 mm (2 pulg) o más de 150 mm (6 pulg) de cualquier otra penetración de pin, no menos de 50 mm (2 pulg) del borde de una superficie de concreto. 8.2.3 La profundidad promedio de penetración medida para seis pines conducidos dentro del concreto en un área de ensayo dada constituirá un ensayo. Ver Nota 12. 8.2.4 Descarte una lectura cuando el pin obviamente golpee un agregado grueso o un vacío de aire atrapado y ejecute un nuevo ensayo. Si el rango de seis medidas de penetración del pin validas, exceden el valor de la tercera columna de la Tabla 2, haga una sexta medición y descarte las medidas con la mayor desviación del prome-dio. Si las seis mediciones permanecen inmóviles y no reúne el limite dado en la Tabla 2, seleccione un área de ensayo diferente y obtenga seis nuevas mediciones. Tabla 1. Precisión para Ensayos de Resistencia con Probetas Tamaño Máximo del Agregado
Limite (1s) mm, (pulg)
No. 4 (Mortero)
2.0 (0.08)
Rango Máximo de 3 Mediciones Individuales mm (pulg) 6.6 (0.26)
Limite (d2s) Máxima Diferencia entre dos Ensayos mm (pulg) 3.3 (0.13)
25 mm (1 pulg) 50 mm (2 pulg)
2.5 (0.10) 3.6 (0.14)
8.4 (0.33) 11.7 (0.46)
4.1 (0.16) 5.6 (0.22)
9. Procedimiento 9.1 Ensayo de Resistencia con Probetas: 9.1.1 Las superficies de concreto a ser ensayadas que son más gruesas que el acabado de un costal arrastrado deberán ser alisados sobre un área mayor que la cubierta por el dispositivo de posicionamiento y placa base de referencia. 9.1.2 Coloque el dispositivo de posicionamiento en la superficie de concreto en la posición de ensayo. Monte una probeta en la unidad conductora, coloque el conduc-tor en el dispositivo de posicionamiento y dispare la probeta en el concreto. Siga las instrucciones de seguridad suministradas con el aparato. 9.1.3 Remueva el dispositivo de posicionamiento y golpee ligeramente la probeta en el extremo expuesto con un martillo pequeño para asegurar que este no ha sido rebo tado y para confirmar que está firmemente embebido. Rechace las probetas sueltas. 9.1.4 Coloque la placa base de referencia sobre la probeta y posicione esta como pa ra sostenerla firmemente en la superficie de concreto sin balanceo u otro movimien-to. Si la superficie del concreto ha sido levantada alrededor de la base de la probeta, remueva el concreto triturado para permitir que la placa base de referencia quede plana. Si es necesario, instale retenedores de placa y capuchones en la probeta medidora. Mida la distancia de la placa base de referencia al extremo de la probeta, o al borde superior del capuchón de medición, al más cercano 0.5 mm (0.025 pulg). Verifique que el requerimiento de 8.1.2 sea reunido. Si una probeta es mayor de 10 grados de la perpendicular con respecto a la superficie de concreto, descarten esta probeta y embeba otra. Determine el promedio de la longitud de las probetas expuestas. Nota 14 – Dispositivos mecánicos y electrónicos están disponibles para facilitar la determinación de la longitud promedio expuesta de las probetas. 9.1.5 Cuando los ensayos van a ser hechos en concreto que tiene una densidad de aproximadamente 2000 kg/m3 (125 lb/pie3) o menos, y en todo concreto con resiste-ncia menor de 17 MPa (2500 psi). Decrezca la cantidad de energía entregada a la probeta por el conductor o use una probeta de diámetro mayor, o ambos. Decrezca la energía entregada por posición de la probeta mas alejada por debajo del barril de la unidad conductora, como lo recomienda el fabricante. No use bajo poder de asentamiento si las probetas no están firmemente embebidas en el concreto. Relaciones de resistencia separada pueden ser desarrolladas para diferentes tamaños de probetas y niveles de asentamiento (ajuste).
Nota 15 – Probetas de 79.4 mm (3.125 pulg)de longitud completa y 7.9 mm (0.312”) de diámetro, con el extremo de penetración reducida a 6.4 mm (0.250 pulg) de diámetro para aproximadamente 14.3 mm (0.562 pulg) en longitud, han sido encontradas satisfactorias para ensayos al concreto teniendo una densidad de 2000 kg/m3 (125 lb/pie3) o mayor. A 7.9 mm (0.312 pulg) de diámetro y 79.4 mm (3.125 pulg) de longitud de la probeta pueden ser usadas en concreto teniendo una densi-dad menor de 2000 kg/m3 (125 lb/pie3). Un cambio en la sección u hombro ha sido encontrado a ser útil en prevenir el rebote después del fraguado. Tabla 2 Precisión para Ensayos de resistencia con Pines Material
Limite (1s) mm Rango máximo de 6 (pulg) Medidas Individuales mm (pulg) Concreto 3-28 MPa 0.4 (0.016) 1.6 (0.064) (450-4000 psi)
Limite (d2s) Máxima Diferencia entre 2 Ensayos mm (pulg) 0.5 (0.018)
9.2 Ensayos de Resistencia con Pines: 9.2.1 Las superficies de concreto a ser ensayadas las cuales están pesadamente texturizadas, suaves, o consistente de mortero liviano, pueden ser alisados con una piedra abrasiva conteniendo textura de grano medio, carburo de silicona u otro material equivalente. El área a ser alisada para cada medición de penetración de pin será al menos tan larga como el área de apoyo del conductor. El área será suficien-temente plana si no hay hueco visible entre la superficie y un pin puesto de lado sobre la superficie. 9.2.2 Inserte un nuevo pin en la unidad conductora operada con resorte. 9.2.3 Cargue la unidad conductora operada con resorte mediante la compresión del resorte hasta que el mecanismo del gatillo enganche. 9.2.4 Coloque la unidad conductora firmemente y en forma perpendicular contra la superficie de concreto a ser ensayado. Tire del gatillo para liberar el resorte y conduz ca el pin dentro de la superficie de concreto. Remueva la unidad incluyendo el pin. 9.2.5 Limpie el agujero del pin usando el dispositivo soplador de aire. 9.2.6 Inserte el medidor de profundidad en el agujero del pin y mida la profundidad de penetración al más cercano 0.02 mm (0.01 pulg). 10. Reporte 10.1 Para ensayos de probeta o pin, reporte la siguiente información:
10.1.1 Identificación de la localización ensayada en la construcción de concreto y tipo de miembro de concreto ensayado. 10.1.2 Descripción de la mezcla de concreto incluyendo el tipo de agregado grueso. 10.1.3 Descripción del acabado de la superficie y , si es requerido, la preparación de la superficie usada previo al ensayo. 10.1.4 Localización aproximada de las áreas ensayadas. 10.1.5 Fecha y tiempo de ensayo. 10.2 Para ensayos de probeta, reporte la siguiente información: 10.2.1 Numero de identificación de la unidad conductora y nivel de energía usada en el ensayo. 10.2.2 Dimensiones de las probetas 10.2.3 Espesor aproximado de los miembros ensayados. 10.2.4 Las longitudes expuestas de las probetas y el promedio de las longitudes expuestas en cada área de ensayo. 10.2.5 Descripción de condiciones no usuales, incluyendo ensayos rechazados para análisis de información. 10.3 Para ensayos de pin, reportar la siguiente información: 10.3.1 Numero de identificación de la unidad conductora. 10.3.2 Espesor aproximado del miembro ensayado. 10.3.3 La profundidad de penetración del pin y la profundidad de penetración prome-dio en cada área de ensayo, y 10.3.4 Descripción de condiciones no usuales, incluyendo ensayos rechazados para análisis de información. 11. Precisión y Tendencia 11.1 Precisión – La información usada para desarrollar la declaración de precisión fue obtenida usando aparatos y mediciones en unidades libras-pulgadas. Los índices de precisión dados en la Tabla 1 y Tabla 2 son conversiones de los valores libras-pulgadas dados en paréntesis.
11.2 Ensayos de Resistencia con Probetas: 11.2.1 Los índices de precisión dados en la Tabla 1 aplican a mediciones obtenidas por un solo operador usando el mismo instrumento en el mismo concreto, esto es, concreto hecho con los mismos materiales, procedimientos, equipo y condiciones de curado. 11.3 Ensayos de Resistencia con Pines: 11.3.1 El mismo espécimen, el mismo operador, conductor, precisión del día es 0.4 mm (0.016 pulg) [1s] como esta definido en la Práctica C 670. 11.3.2 Los índices de precisión dados en la Tabla 2 aplican a mediciones obtenidas por un solo operador usando el mismo instrumento en el mismo concreto, esto es, concreto hecho con los mismos materiales, procedimientos, equipo y condiciones de curado. 11.4 Tendencia – Este método de ensayo no tiene tendencia porque la resistencia a la penetración esta definida en términos de este método de ensayo. 12. Palabras clave 12.1 resistencia del concreto; uniformidad del concreto; resistencia en el sitio; ensayo en el sitio; resistencia a la penetración. ASTM Designación: C 702 – 01 Practica Estándar para Reducción de las Muestras de Agregado a Tamaños de Prueba 1. Alcance 1.1 Esta práctica describe tres métodos para la reducción de muestras de agregado al tamaño apropiado para la prueba empleando técnicas que están encaminadas a minimizar las variaciones en características mensurables entre la muestra seleccionada para ensayo y la muestra total. 1.2 Los valores establecidos en unidades SI son considerados los estándar. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a todos los problemas de seguridad, si alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto. C 128 Método de Ensayo para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Fino D 75 Práctica para Muestreo de Agregados.
3. Terminología 3.1 Definiciones-Los términos usados en esta práctica están definidos en Terminología C 125. 4. Significado y Uso 4.1 Las especificaciones para agregados requieren el muestreo de material para ensayo. Otros factores tales como muestras mas grandes, tienden a ser más representativas de la muestra total. Esta práctica proporciona procedimientos para reducir la muestra total obtenida en el campo o producidas en el laboratorio al tamaño conveniente para realizar un numero de ensayos para describir el material y medir su calidad de tal manera que la porción de la muestra mas pequeña sea representativa de la muestra total suministrada. La falla en el seguimiento cuidadoso de los procedimientos en esta práctica puede resultar en suministrar una muestra no representativa que será usada en ensayos subsecuentes. Los métodos de prueba individuales proporcionan una mínima cantidad de material a ser ensayado. 4.2 Bajo ciertas circunstancias, la reducción en tamaño de una muestra previo al ensayo no es recomendado. Diferencias sustanciales entre la muestra de prueba seleccionada, algunas veces no pueden ser evitados, como por ejemplo, en el caso de un agregado que relativamente tiene pocas partículas alargadas en la muestra. Las leyes de oportunidad dictan que esas pocas partículas pueden ser desigualmente distribuidas en medio de la muestra de ensayo de tamaño reducido. Similarmente, si la muestra de ensayo es exami- nada para ciertos contaminantes, se detectan como unos pocos y discretos fragmentos en solamente pequeños porcentajes, precaución debe ser usada en la interpretación de los resultados de la muestra de ensayo de tamaño reducido. Hay posibilidad de inclusión o exclusión de una sola o dos partículas en la muestra seleccionada para el ensayo y puede influenciar importantemente la interpretación de las características de la muestra original. En estos casos, la muestra original entera debe ser ensayada. 5. Selección del Método 5.1 Agregado Fino – Reduzca el tamaño de las muestras de agregado fino que están en una condición saturada superficialmente secas (Nota 1) por un partidor mecánico de acuerdo al Método A. Reduzca el tamaño de las muestras que tengan humedad libre en la superficie de las partículas por cuarteo de acuerdo al Método B, o tratado como un apilamiento miniatura, como se describe en el Método C. 5.1.1 Si se desea el uso del Método B o Método C y la muestra no tiene humedad libre en la superficie de la partícula, la muestra puede ser humedecida para alcanzar esta condición, mezcle completamente, y entonces efectuar la reducción de la muestra. 5.1.2 Si se desea usar el Método A y la muestra tiene humedad libre en la superficie
de las partículas, la muestra entera puede ser secada para al menos la condición superficialmente seca, usando temperaturas que no excedan la especificada por alguno de los ensayos contemplados, y entonces realizar la reducción de la muestra. Alternativamente, si la muestra húmeda es muy grande, se puede hacer una reducción preliminar usando un partidor mecánico, teniendo una abertura de conductos de 38 mm (1 ½ pulg.) o mayor para reducir la muestra a no menos de 5000 g. Seque la porción así obtenida y reduzca la muestra a tamaño de prueba usando el Método A. Nota 1 – El método para determinar la condición de saturado superficialmente seco esta descrito en el Método de Ensayo C 128. Como una aproximación rápida, si el agregado fino retiene su forma cuando es moldeado en la mano, puede considerarse que esta más húmedo que la condición saturado superficialmente seco. 5.2 Agregado Grueso y Mezclas de Agregado Grueso y Fino—Reduzca la muestra usando un partidor mecánico de acuerdo con el Método A (método preferido) o por cuarteo de acuerdo con el Método B. El apilamiento miniatura, Método C no es permitido para agregado grueso o mezclas de agregados grueso y fino. 6. Muestreo 6.1 La muestra de agregado obtenido en el campo será tomada de acuerdo con la Práctica D 75, o como sea requerido por metodos de ensayo individual. Cuando solamente son contemplados los ensayos para análisis mecánico, el tamaño de la muestra de campo listada en la Practica D 75 usualmente es adecuada. Cuando ensayos adicionales serán practicados, el usuario debe cerciorarse de que el tamaño inicial de la muestra de campo es adecuada para cubrir todos los ensayos programados. Similar procedimiento debe ser usado para agregados producidos en el laboratorio. METODO A – CUARTEO MECANICO 7. Aparatos 7.1 Partidor de Muestras – El partidor de muestras debe tener un numero igual de con-ductos, pero no menos que un total de ocho para agregado grueso, o doce para agregado fino, el cual descarga alternadamente a cada lado del partidor. Para agregado grueso y mezclas de agregado, el ancho mínimo del conducto individual será aproximadamente 50 % mayor que el tamaño máximo de las partículas en la muestra a ser partida (Nota 2). Para agregado fino seco, en el cual la muestra entera pasa la malla de 9.5 mm (3/8”), un partidor teniendo conductos de 12.5 a 20 mm (1/2 a ¾”) de ancho deberán ser usados El partidor estará equipado con dos recipientes para recibir las dos mitades de la muestra después de partirla. También estará equipada con una tolva o cucharón de fondo recto el cual tiene un
ancho igual o ligeramente menor que el ancho del conjunto de conductos, mediante el cual la muestra puede ser alimentada a una rata controlada. El partidor y equipo accesorio será diseñado en tal forma que la muestra fluya suavemente sin restricción o pérdida de material (ver Fig. 1 y Fig. 2) Nota 2 – Partidores Mecánicos comúnmente están disponibles en tamaños adecuados para agregado grueso que tiene un tamaño máximo de las partículas no mayor que 37.5 mm (1 ½ pulg.). 8. Procedimiento 8.1 Coloque la muestra original en la tolva o cucharón alimentador, distribuyéndola uniformemente en toda su longitud, para que cuando se introduzcan en los conductos, aproximadamente igual cantidad fluya a través de cada conducto. La rata a la cual la muestra es introducida debe ser tal que permita un flujo continuo por los conductos hacia los receptáculos inferiores. Se vuelve a introducir la porción de la muestra de uno de los receptáculos en el partidor cuantas veces sea necesario para reducir la muestra al tamaño requerido para el ensayo. Reserve la porción de material recolectado en el otro receptáculo para reducción de tamaño en otras pruebas a desarrollar, cuando se requiera.
METODO B – CUARTEO MANUAL 9. Aparatos. 9.1 El equipo consistirá de una regla, un cucharón fondo plano y borde recto, pala o cucha-ra de albañil, una escoba o brocha, y una lona de aprox. 2 x 2.5 m (6 x 8 pies). 10. Procedimiento 10.1 Puede usarse cualquiera de los procedimientos descritos en 10.1.1 o 10.1.2 o una combinación de ambos, descritos a continuación: 10.1.1 Coloque la muestra original sobre una superficie dura, limpia y nivelada en donde no se produzca perdida de material ni adición accidental de material extraño. Mezcle el material completamente, traspaleando la muestra entera al menos tres veces. En el último traspaleo forme con la muestra una pila cónica, depositando cada palada en la parte supe-rior de la pila. Cuidadosamente aplane la pila cónica, presionando con una pala la parte superior del cono hasta obtener un espesor y diámetro uniforme, de tal forma que cada cuarto de la pila contenga el material que originalmente se encontraba en el. El diámetro deberá ser aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor. Divida con una pala o cuchara, la masa aplanada, en cuatro partes iguales y remueva los cuartos diagonalmente opuestos, incluyendo todo el material fino, cepillando los espacios vacíos para limpiarlos. Mezcle y cuartee sucesivamente el material restante hasta
reducir la muestra al tamaño requerido (Fig. 3) 10.1.2 Como una alternativa al procedimiento descrito en 10.1.1, cuando el piso está irregular, la muestra de campo puede ser colocada en una lona y mezclarla con una pala, como fue descrito en 10.1.1. o levantando alternamente cada esquina de la lona y lleván-dola sobre la muestra hacia la esquina diagonalmente opuesta, provocando que el material se revuelva. Aplane la pila como fue descrito en 10.1.1. Divida la muestra como se des-cribe en 10.1.1, o si la superficie bajo la lona es irregular, introduzca una regla o tubo bajo la lona pasando por el centro de la pila y entonces levante ambos extremos del tubo dividiendo la muestra en dos partes iguales. Retire el tubo dejando un pliegue en la lona, entre las porciones divididas. Introduzca nuevamente el tubo bajo el centro de la pila, en ángulo recto con la primera división y de nuevo levante ambos extremos del tubo, divi-diendo la muestra en cuatro partes iguales. Remueva dos cuartos diagonalmente opuestos, siendo cuidadoso para limpiar los finos de la lona. Sucesivamente mezcle y cuartee el material remanente hasta que la muestra sea reducida al tamaño deseado (Fig. 4).
METODO C . APILADO EN MINIATURA 11. Aparatos 11.1 El equipo consistirá de una regla, pala o cuchara para mezclar el agregado, un muestreador pequeño o cucharón pequeño o cuchara para muestreo. 12. Procedimiento 12.1 Coloque la muestra original de agregado fino húmedo sobre una superficie dura, limpia y nivelada, donde no se produzca perdida de material ni adición accidental de material extraño. Mezcle el material completamente, traspaleando la muestra entera al menos tres veces. En el ultimo traspaleo forme con la muestra una pila cónica, deposi-tando cada palada en la parte superior de la pila. Si se desea, aplane la pila cónica, presionando con una pala la parte superior del cono hasta obtener un espesor y diámetro uniforme, de tal forma que cada cuarto de la pila contenga el material que originalmente se encontraba en el. Obtenga una muestra para cada ensayo seleccionando al menos cinco porciones de material localizados al azar del apilamiento miniatura, usando uno de los dispositivos muestreadores descritos en 11.1 13. Palabras Clave 13.1 agregado; agregado –grueso; agregado –fino; ensayo de campo –agregado; muestreo –agregados; reducción de muestra; preparación del especimen. ASTM Designación: C 702 – 93
ASTM Designación: C 702 – 93 Practica Estándar para Reducción de las Muestras de Agregado a Tamaño de Prueba 1. Alcance 1.1 Esta práctica describe tres métodos para la reducción de muestras de agregado al tamaño apropiado para la prueba empleando técnicas que están encaminadas a minimizar las variaciones en características mensurables entre la muestra seleccionada para ensayo y la muestra total. 1.2 Los valores establecidos en unidades SI son considerados el estándar. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a todos los problemas de seguridad, si alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto. C 128 Método de Ensayo para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Fino D 75 Práctica para Muestreo de Agregados. 3. Terminología 3.1 Definiciones—Los términos usados en esta práctica están definidos en Terminología C 125. 4. Significado y Uso 4.1 Las especificaciones para agregados requieren el muestreo de material para ensayo. Otros factores tales como muestras mas grandes, tienden a ser más representativas de la muestra total. Esta práctica proporciona procedimientos para reducir la muestra total obtenida en el campo o producidas en el laboratorio al tamaño conveniente para realizar un numero de ensayos para describir el material y medir su calidad de tal manera que la porción de la muestra mas pequeña sea representativa de la muestra total suministrada. La falla en el seguimiento cuidadoso de los procedimientos en esta práctica puede resultar en suministrar una muestra no representativa que será usada en ensayos subsecuentes. Los
métodos de prueba individuales proporcionan una mínima cantidad de material a ser ensayado. 4.2 Bajo ciertas circunstancias, la reducción en tamaño de una muestra previo al ensayo no es recomendado. Diferencias sustanciales entre la muestra de prueba seleccionada, algunas veces no pueden ser evitados, como por ejemplo, en el caso de un agregado que relativamente tiene pocas partículas alargadas en la muestra. Las leyes de oportunidad dictan que esas pocas partículas pueden ser desigualmente distribuidas en medio de la muestra de ensayo de tamaño reducido. Similarmente, si la muestra de ensayo es exami- nada para ciertos contaminantes, se detectan como unos pocos y discretos fragmentos en solamente pequeños porcentajes, precaución debe ser usada en la interpretación de los resultados de la muestra de ensayo de tamaño reducido. Hay posibilidad de inclusión o exclusión de una sola o dos partículas en la muestra seleccionada para el ensayo y puede influenciar importantemente la interpretación de las características de la muestra original. En estos casos, la muestra original entera debe ser ensayada. 5. Selección del Método 5.1 Agregado Fino – Las muestras de agregado fino que están en una condición saturada superficialmente secas (Nota 1) serán reducidas de tamaño por un partidor mecánico de acuerdo al Método A. Las muestras que tengan humedad libre en la superficie de las par tículas pueden ser reducidas en tamaño por cuarteo de acuerdo al Método B, o tratado como un apilamiento miniatura, como se describe en el Método C. 5.1.1 Si se desea el uso del Método B o Método C y la muestra no tiene humedad libre en la superficie de la partícula, la muestra puede ser humedecida para alcanzar esta condición, mezcle completamente, y entonces efectuar la reducción de la muestra. 5.1.2 Si se desea usar el Método A y la muestra tiene humedad libre en la superficie de las partículas, la muestra entera puede ser secada para al menos la condición superficialmente seca, usando temperaturas que no excedan la especificada por alguno de los ensayos contemplados, y entonces realizar la reducción de la muestra. Alternativamente, si la muestra húmeda es muy grande, se puede hacer una reducción preliminar usando un partidor mecánico, teniendo una abertura de conductos de 38 mm (1 ½ pulg.) o mayor para reducir la muestra a no menos de 5000 g. La porción así obtenida es entonces secada y la reducción a tamaño de prueba es completada usando el Método A. Nota 1 – El método para determinar la condición de saturado superficialmente seco esta descrito en el Método de Ensayo C 128. Como una aproximación rápida, si el agregado fino retiene su forma cuando es moldeado en la mano, puede considerarse que esta más húmedo que la condición saturado superficialmente seco.
5.2 Agregado Grueso y Mezclas de Agregado Grueso y Fino—Reduzca la muestra usando un partidor mecánico de acuerdo con el Método A (método preferido) o por cuarteo de acuerdo con el Método B. El apilamiento miniatura, Método C no es permitido para agregado grueso o mezclas de agregados grueso y fino. 6. Muestreo 6.1 La muestra de agregado obtenido en el campo será tomada de acuerdo con la Práctica D 75, o como sea requerido por metodos de ensayo individual. Cuando solamente son contemplados los ensayos para análisis mecánico, el tamaño de la muestra de campo listada en la Practica D 75 usualmente es adecuada. Cuando ensayos adicionales serán practicados, el usuario debe cerciorarse de que el tamaño inicial de la muestra de campo es adecuada para cubrir todos los ensayos programados. Similar procedimiento debe ser usado para agregados producidos en el laboratorio. METODO A – CUARTEO MECANICO 7. Aparatos 7.1 Partidor de Muestras – El partidor de muestras debe tener un numero igual de con-ductos, pero no menos que un total de ocho para agregado grueso, o doce para agregado fino, el cual descarga alternadamente a cada lado del partidor. Para agregado grueso y mezclas de agregado, el ancho mínimo del conducto individual será aproximadamente 50 % mayor que el tamaño máximo de las partículas en la muestra a ser partida (Nota 2). Para agregado fino seco, en el cual la muestra entera pasa la malla de 9.5 mm (3/8”), un partidor teniendo conductos de 12.5 a 20 mm (1/2 a ¾”) de ancho deberán ser usados El partidor estará equipado con dos receptáculos para recibir las dos mitades de la muestra después de partirla. También estará equipada con una tolva o cucharón de fondo recto el cual tiene un ancho igual o ligeramente menor que el ancho del conjunto de conductos, mediante el cual la muestra puede ser alimentada a una rata controlada. El partidor y equipo accesorio será diseñado en tal forma que la muestra fluya suavemente sin restricción o pérdida de material (Fig. 1) Nota 2 – Partidores Mecánicos comúnmente están disponibles en tamaños adecuados para agregado grueso que tiene un tamaño máximo de las partículas no mayor que 37.5 mm (1 ½ pulg.). 8. Procedimiento 8.1 Coloque la muestra original en la tolva o cucharón alimentador, distribuyéndola uniformemente en toda su longitud, para que cuando se introduzcan en los conductos, aproximadamente igual cantidad fluya a través de cada conducto. La rata a la cual la muestra es introducida debe ser tal que permita un flujo continuo por los conductos hacia los receptáculos inferiores. Se vuelve a introducir la porción de la muestra de uno de los receptáculos en el partidor cuantas veces sea necesario para reducir la muestra al tamaño requerido para el
ensayo. La porción de material recolectado en el otro receptáculo puede ser reservada para reducción de tamaño en otras pruebas a desarrollar. METODO B – CUARTEO MANUAL 9. Aparatos. 9.1 El equipo consistirán de una regla, un cucharón fondo plano y borde recto, pala o cuchara de albañil, una escoba o brocha, y una lona de aproximadamente 2 x 2.5 m (6 x 8 pies). 10. Procedimiento 10.1 Puede usarse cualquiera de los procedimientos descritos en 10.1.1 o 10.1.2 o una combinación de ambos. 10.1.1 Coloque la muestra original sobre una superficie dura, limpia y nivelada en donde no se produzca perdida de material ni adición accidental de material extraño. Mezcle el material completamente, traspaleando la muestra entera al menos tres veces. En el último traspaleo forme con la muestra una pila cónica, depositando cada palada en la parte supe-rior de la pila. Cuidadosamente aplane la pila cónica, presionando con una pala la parte superior del cono hasta obtener un espesor y diámetro uniforme, de tal forma que cada cuarto de la pila contenga el material que originalmente se encontraba en el. El diámetro deberá ser aproximadamente de cuatro a ocho veces el espesor. Divida con una pala o cuchara, la masa aplanada, en cuatro partes iguales y remueva los cuartos diagonalmente opuestos, incluyendo todo el material fino, cepillando los espacios vacíos para limpiarlos. Mezcle y cuartee sucesivamente el material restante hasta reducir la muestra al tamaño requerido (Fig. 2) 10.1.2 Como una alternativa al procedimiento descrito en 10.1.1, cuando el piso está irregular, la muestra de campo puede ser colocada en una lona y mezclarla con una pala, como fue descrito en 10.1.1. o levantando alternamente cada esquina de la lona y lleván-dola sobre la muestra hacia la esquina diagonalmente opuesta, provocando que el material se revuelva. Aplane la pila como fue descrito en 10.1.1. Divida la muestra como se des-cribe en 10.1.1, o si la superficie bajo la lona es irregular, introduzca una regla o tubo bajo la lona pasando por el centro de la pila y entonces levante ambos extremos del tubo dividiendo la muestra en dos partes iguales. Retire el tubo dejando un pliegue en la lona, entre las porciones divididas. Introduzca nuevamente el tubo bajo el centro de la pila, en ángulo recto con la primera división y de nuevo levante ambos extremos del tubo, divi-diendo la muestra en cuatro partes iguales. Remueva dos cuartos diagonalmente opuestos, siendo cuidadoso para limpiar los finos de la lona. Sucesivamente mezcle y cuartee el material remanente hasta que la muestra sea reducida al tamaño deseado (Fig. 3). METODO C . APILADO EN MINIATURA 11. Aparatos
11.1 El equipo consistirá de una regla, pala o cuchara para mezclar el agregado, un muestreador pequeño o cucharón pequeño o cuchara para muestreo. 12. Procedimiento 12.1 Coloque la muestra original de agregado fino húmedo sobre una superficie dura, limpia y nivelada, donde no se produzca perdida de material ni adición accidental de material extraño. Mezcle el material completamente, traspaleando la muestra entera al menos tres veces. En el ultimo traspaleo forme con la muestra una pila cónica, deposi-tando cada palada en la parte superior de la pila. Si se desea, aplane la pila cónica, presionando con una pala la parte superior del cono hasta obtener un espesor y diámetro uniforme, de tal forma que cada cuarto de la pila contenga el material que originalmente se encontraba en el. Obtenga una muestra para cada ensayo seleccionando al menos cinco porciones de material localizados al azar del apilamiento miniatura, usando uno de los dispositivos muestreadores descritos en 11.1 13. Palabras Clave 13.1 agregado; agregado –grueso; agregado –fino; ensayo de campo –agregado; muestreo –agregados; reducción de muestra; preparación del especimen. ASTM Designación C 566 – 97 ASTM Designación C 566 – 97 Método de Ensayo Estándar para Contenido de Humedad Total del Agregado por Secado 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del porcentaje de humedad evaporable en una muestra de agregado por secado, la humedad superficial y la humedad en los poros del agregado. Algunos agregados pueden contener agua que está químicamente combinada con los minerales en el agregado. Dicha agua no es evaporable y no esta incluida en el porcentaje determinado por este método de ensayo. 1.2 Los valores declarados en unidades SI, serán considerados como los estándar. Los valores declarados en paréntesis son proporcionados por información únicamente. 1.3 Este estándar puede involucrar materiales, operaciones y equipo peligroso. Esta norma no pretende dar lineamiento a todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácti-cas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones
reguladoras previas a su uso. Para declaración de precauciones especificas, ver 4.3, 6.2 y 6.2.1. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 29/C 29M M de E. Peso Unitario y Vacíos en los Agregados C 125 Terminología Relativa al Concreto y Agregados para Concreto C 127 M. de E. para Gravedad Específica y Absorción del Agregado Grueso C 128 M. de E. para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Fino C 670 Práctica para Preparar la Declaración de Precisión para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción D 75 Práctica para Muestreo de Agregados E 11 Especificación para Mallas Tejidas de Alambre para Propósitos de Ensayo 2.2 Otros Documentos: National Research Council Report SHRP-P-619 3.Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 Para definición de los términos usados en este método de ensayo, refiérase a Terminología C 125 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo es suficientemente exacto para propósitos usuales, tales como ajuste en peso de las cantidades de materiales en una revoltura de concreto. Este generalmente mide la humedad en la muestra de ensayo más confiablemente que la muestra hecha para representar el agregado suministrado. En casos donde el agregado es alterado por calor o donde se requieren medidas más refinadas, el ensayo puede ser dirigido usando un horno de temperatura controlada, ventilado. 4.2 Partículas grandes de agregado grueso, especialmente aquellos más grandes que 50 mm ( 2 pulg.), requerirán mayor tiempo para que la humedad viaje del interior de la partícula a la superficie. El uso de este método de ensayo será determinado por tentativas, si métodos de secado rápido proporcionan suficiente exactitud para el uso pretendido, cuando se secan partículas de tamaño grande.
5. Aparatos 5.1 Balanza –Una balanza o bascula exacta, legible y sensitiva con 0.1 % de la carga de ensayo en cualquier punto con el rango de uso. Dentro de un intervalo igual al 10 % de la capacidad del dispositivo pesado, la indicación de carga deberá tener una exactitud con 0.1 % de la diferencia en peso. 5.2 Fuente de Calor – Un horno ventilado capaz de mantener la temperatura de la o oF). Donde el control cerrado de la temperatura no muestra a 110 sea requerido (ver 3.1), pueden ser usadas otras fuentes compatibles de calor tales como cocina (“hot plate”) eléctrica o de gas, lámparas eléctricas u hornos de micro ondas 5.3 Recipiente para la muestra – Un recipiente que no sea afectado por el calor, y de suficiente volumen para contener la muestra sin peligro de derrame y de tal forma que la altura de la muestra no exceda la quinta parte de la menor dimensión lateral. 5.3.1 Precaución -- Cuando se use un horno de micro ondas, el recipiente no será metálico. 5.4 Agitador – Una cuchara metálica o espátula de tamaño conveniente. Nota 1 – Excepto para el ensayo de muestras grandes, un recipiente ordinario es compatible para usar con un “hot plate”, o algún recipiente metálico poco profundo es compatible con lámparas de calor u horno. Observe la precaución en 5.3.1 6. Muestreo 6.1 El muestreo será realizado acorde con la Práctica D 75, excepto el tamaño de la muestra. 6.2 Asegúrese que el contenido de humedad de la muestra de agregado a ensayar sea representativa de la que tiene el material en el sitio, teniendo una masa no menos que la cantidad listada en la Tabla 1. Proteja la muestra contra la perdida de humedad antes de determinar la masa. Tabla 1 Tamaño de Muestra para Agregado Tamaño Máximo Nominal del Agregado mm (pulg.) 4.75 (0.187) (No. 4) 9.5 (3/8) 12.5 (1/2)
Masa de Peso Normal Muestra de Agregado, min. Kg. 0.5 1.5 2
19.0 (3/4) 25.0 (1 ) 37.5 (1 ½) 50 (2) 63 (2 ½) 75 (3) 90 (3 ½) 100 (4) 150 (6)
3 4 6 8 10 13 16 25 50
7. Procedimiento 7.1 Pese la muestra con una aproximación de 0.1 % 7.2 Seque la muestra completamente en el recipiente, por medio de la fuente de calor seleccionada, teniendo el cuidado de evitar la pérdida de alguna partícula. El calentamiento muy rápido puede causar que algunas partículas exploten, causando la pérdida de material. Use un horno de temperatura controlada cuando el calor excesivo pueda alterar las carácter-ísticas del agregado, o cuando se requiere mayor precisión en la medida. Si se usa una fuente de calor diferente al horno de temperatura controlada, agite la muestra durante el secado para acelerar la operación y evite sobre calentamiento localizado. Cuando se use un horno de micro ondas, la agitación de la muestra es opcional. 7.2.1 Precaución: Cuando use un horno de micro ondas, ocasionalmente minerales están presentes en los agregados los cuales pueden causar que el material se sobre caliente y explote. Si esto ocurre se puede dañar el horno de micro ondas. 7.3. Cuando se use un “hot plate” el secado puede ser expeditado por el siguiente procedimiento. Adicione suficiente alcohol desnaturalizado para cubrir la muestra húmeda. Revuelva y permita que el material suspendido se asiente. Decantar el alcohol, tanto como sea posible sin pérdida alguna de la muestra. Encienda el alcohol remanente y permita la combustión durante el secado sobre el “hot plate”. 7.3.1 Precaución: Tener cuidado para controlar la operación de encendido para prevenir accidentes o daños del alcohol ardiente. 7.4. La muestra esta completamente seca cuando más calor causa, o causará, menos del 0.1 % de pérdida de peso adicional. 7.5 Determine la masa de la muestra seca con una precisión de 0.1 % después de que haya enfriado suficiente para no dañar la balanza. 8. Cálculos
8.1 Calcule el contenido de humedad total como sigue: p = 100 ( W – D ) / D Donde: p = contenido de humedad de la muestra, ( % ) W = masa de la muestra original, ( g ) D = masa de la muestra seca, ( g ) 8.2 El contenido de humedad superficial es igual a la diferencia entre el contenido de humedad total y la absorción, con todos los valores basados en pesos secos. La absorción puede ser determinada de acuerdo con el Método de Ensayo C 127 o Método de Ensayo C 128. 9. Precisión y Tendencia 9.1 Precisión: 9.1.1 La desviación estándar para el contenido de humedad de los agregados con operador simple dentro del laboratorio, ha sido encontrada en 0.28 % (Nota 2). Por lo tanto, los resulta-dos de dos ensayos dirigidos adecuadamente por el mismo operador en el mismo laboratorio, sobre el mismo tipo de muestra de agregado no debe diferir de otro por más de 0.79 % (Not 2). 9.1.2 La desviación estándar para contenido de humedad de agregados entre laboratorios ha sido encontrado en 0.28 % (Nota 2). Por lo tanto, los resultados de ensayos conducidos ade-cuadamente en dos laboratorios con la misma muestra de agregados no debe diferir de otro por más de 0.79 % (Nota 2). 9.1.3 La información de los ensayos usados para derivar los índices de precisión indicados anteriormente fueron obtenidos de muestras secadas a masa constante o C. Cuando otro procedimiento de en un horno de secado mantenido a 110 secado es usado, la precisión de los resultados puede ser significativamente diferente a los indicados anteriormente. Nota 2 – Estos números representan, respectivamente, los limites 1s y d2s como se describe en la Práctica C 670. 9.2 Tendencia: 9.2.1 Cuando los resultados experimentales son comparados con valores conocidos de especímenes compuestos precisamente, ha sido derivado lo siguiente:
9.2.1.1 La tendencia de ensayos de humedad en un material agregado ha sido encontrado a tener una medida de +0.06 %. La tendencia en valores de ensayos individuales del mismo ma-terial agregado ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.07 % y +0.20 %. 9.2.1.2 La tendencia de ensayos de humedad en un segundo material agregado ha sido enconde ensayo individual del mismo material agregado ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.14 % y +0.14 % 9.2.1.3 La tendencia de ensayos de humedad sobre todo en ambos materiales agregados ha sido encontrado a tener una medida de +0.03%. La tendencia de valores para ensayo individual sobre todo de ambos materiales agregados ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.12 % y +0.18 % 9.2.2 La información de ensayos usados para derivar las declaraciones de tendencia indicadas fueron obtenidas de muestras secadas a masa constante en un º C. Cuando otros procedimientos de secado horno de secado mantenido a 110 son usados, la tendencia de los resultados puede ser significativamente diferente a los indicados anteriormente. Nota 3 – Estas declaraciones de precisión y tendencia fueron derivadas de información de humedad de agregados proporcionada por 17 laboratorios participantes en el SHRP Soil Moisture Proficiency Sample Program el cual es completamente descrito en el National Research Council Report SHRP-P-619. La muestras ensayadas, las cuales describe esta declaración fueron mezclas bien graduadas de agregado fino y grueso con contenidos de humedad en rangos de seca al aire a saturada con superficie seca. 10. Palabras Clave 10.1 agregado; secado; contenido de humedad ASTM Designación C 566 – 97 ASTM Designación C 566 – 97
Método de Ensayo Estándar para Contenido de Humedad Total del Agregado por Secado
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del porcentaje de humedad evaporable en una muestra de agregado por secado, la humedad superficial y la
humedad en los poros del agregado. Algunos agregados pueden contener agua que está químicamente combinada con los minerales en el agregado. Dicha agua no es evaporable y no esta incluida en el porcentaje determinado por este método de ensayo. 1.2 Los valores declarados en unidades SI, serán considerados como el estándar. Los valores declarados en paréntesis son proporcionados por información únicamente. 1.3 Este estándar puede involucrar materiales, operaciones y equipo peligroso. Esta norma no pretende dar lineamiento a todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácti-cas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. Para declaración de precauciones especificas, ver 4.3, 6.2 y 6.2.1. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 29/C 29M M de E. Peso Unitario y Vacíos en los Agregados C 125 Terminología Relativa al Concreto y Agregados para Concreto C 127 M. de E. para Gravedad Específica y Absorción del Agregado Grueso C 128 M. de E. para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Fino C 670 Práctica para Preparar la Declaración de Precisión para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción D 75 Práctica para Muestreo de Agregados E 11 Especificación para Mallas Tejidas de Alambre para Propósitos de Ensayo 2.2 Otros Documentos: National Research Council Report SHRP-P-619 3.Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 Para definición de los términos usados en este método de ensayo, referirse a Terminología C 125 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo es suficientemente exacto para propósitos usuales, tales como ajuste en peso de las cantidades de materiales en una revoltura de concreto. Este generalmente mide la humedad en la muestra de ensayo mas confiablemente que la muestra puede ser hecha para representar el agregado suministrado. En casos donde el agregado es alterado por calor o donde se requieren medidas más refinadas, el ensayo puede ser dirigido usando un horno de temperatura controlada, ventilado. 4.2 Partículas grandes de agregado grueso, especialmente aquellos más grandes que 50 mm ( 2 pulg.), requerirán mayor tiempo para que la humedad viaje del interior de la partícula a la superficie. El uso de este método de ensayo será
determinado por tentativas, si métodos de secado rápido proporcionan suficiente exactitud para el uso pretendido, cuando se secan partículas de tamaño grande. 5. Aparatos 5.1 Balanza –Una balanza o bascula exacta, legible y sensitiva con 0.1 % de la carga de ensayo en cualquier punto con el rango de uso. Dentro de un intervalo igual al 10 % de la capacidad del dispositivo pesado, la indicación de carga deberá tener una exactitud con 0.1 % de la diferencia en peso. 5.2 Fuente de Calor – Un horno ventilado capaz de mantener la temperatura de la muestra a 110 5oC (230 9oF). Donde el control cerrado de la temperatura no sea requerido (ver 3.1), pueden ser usadas otras fuentes compatibles de calor tales como cocina (“hot plate”) eléctrica o de gas, lámparas eléctricas u hornos de micro ondas 5.3 Recipiente para la muestra – Un recipiente que no sea afectado por el calor, y de suficiente volumen para contener la muestra sin peligro de derrame y de tal forma que la altura de la muestra no exceda la quinta parte de la menor dimensión lateral. 5.3.1 Precaución -- Cuando se use un horno de micro ondas, el recipiente no será metálico. 5.4 Agitador – Una cuchara metálica o espátula de tamaño conveniente. Nota 1 – Excepto para el ensayo de muestras grandes, un recipiente ordinario es compatible para usar con un “hot plate”, o algún recipiente metálico poco profundo es compatible con lámparas de calor u horno. Observe la precaución en 5.3.1 6. Muestreo 6.1 El muestreo será realizado acorde con la Práctica D 75, excepto el tamaño de la muestra. 6.2 Asegúrese que el contenido de humedad de la muestra de agregado a ensayar sea representativa de la que tiene el material en el sitio, teniendo una masa no menos que la cantidad listada en la Tabla 1. Proteja la muestra contra la perdida de humedad antes de determinar la masa. Tabla 1 Tamaño de Muestra para Agregado Tamaño Máximo Nominal del Agregado mm (pulg.) Masa de Peso Normal Muestra de Agregado, min. Kg. 4.75 (0.187) (No. 4) 0.5 9.5 (3/8) 1.5 12.5 (1/2) 2 19.0 (3/4) 3 25.0 (1 ) 4 37.5 (1 ½) 6 50 (2) 8
63 (2 ½) 10 75 (3) 13 90 (3 ½) 16 100 (4) 25 150 (6) 50 7. Procedimiento 7.1 Pese la muestra con una aproximación de 0.1 % 7.2 Seque la muestra completamente en el recipiente, por medio de la fuente de calor seleccionada, teniendo el cuidado de evitar la pérdida de alguna partícula. El calentamiento muy rápido puede causar que algunas partículas exploten, causando la pérdida de material. Use un horno de temperatura controlada cuando el calor excesivo pueda alterar las carácter-ísticas del agregado, o cuando se requiere mayor precisión en la medida. Si se usa una fuente de calor diferente al horno de temperatura controlada, agite la muestra durante el secado para acelerar la operación y evite sobre calentamiento localizado. Cuando se use un horno de micro ondas, la agitación de la muestra es opcional. 7.2.1 Precaución: Cuando use un horno de micro ondas, ocasionalmente minerales están presentes en los agregados los cuales pueden causar que el material se sobre caliente y explote. Si esto ocurre se puede dañar el horno de micro ondas. 7.3. Cuando se use un “hot plate” el secado puede ser expeditado por el siguiente procedimiento. Adicione suficiente alcohol desnaturalizado para cubrir la muestra húmeda. Revuelva y permita que el material suspendido se asiente. Decantar el alcohol, tanto como sea posible sin pérdida alguna de la muestra. Encienda el alcohol remanente y permita la combustión durante el secado sobre el “hot plate”. 7.3.1 Precaución: Tener cuidado para controlar la operación de encendido para prevenir accidentes o daños del alcohol ardiente. 7.4. La muestra esta completamente seca cuando más calor causa, o causará, menos del 0.1 % de pérdida de peso adicional. 7.5 Determine la masa de la muestra seca con una precisión de 0.1 % después de que haya enfriado suficiente para no dañar la balanza. 8. Cálculos 8.1 Calcule el contenido de humedad total como sigue: p = 100 ( W – D ) / D Donde: p = contenido de humedad de la muestra, ( % ) W = masa de la muestra original, ( g ) D = masa de la muestra seca, ( g ) 8.2 El contenido de humedad superficial es igual a la diferencia entre el contenido de humedad total y la absorción, con todos los valores basados en pesos secos. La absorción puede ser determinada de acuerdo con el Método de Ensayo C 127 o Método de Ensayo C 128.
9. Precisión y Tendencia 9.1 Precisión: 9.1.1 La desviación estándar para el contenido de humedad de los agregados con operador simple dentro del laboratorio, ha sido encontrada en 0.28 % (Nota 2). Por lo tanto, los resulta-dos de dos ensayos dirigidos adecuadamente por el mismo operador en el mismo laboratorio, sobre el mismo tipo de muestra de agregado no debe diferir de otro por más de 0.79 % (Not 2). 9.1.2 La desviación estándar para contenido de humedad de agregados entre laboratorios ha sido encontrado en 0.28 % (Nota 2). Por lo tanto, los resultados de ensayos conducidos ade-cuadamente en dos laboratorios con la misma muestra de agregados no debe diferir de otro por más de 0.79 % (Nota 2). 9.1.3 La información de los ensayos usados para derivar los índices de precisión indicados anteriormente fueron obtenidos de muestras secadas a masa constante en un horno de secado mantenido a 110 5o C. Cuando otro procedimiento de secado es usado, la precisión de los resultados puede ser significativamente diferente a los indicados anteriormente. Nota 2 – Estos números representan, respectivamente, los limites 1s y d2s como se describe en la Práctica C 670. 9.2 Tendencia: 9.2.1 Cuando los resultados experimentales son comparados con valores conocidos de especímenes compuestos precisamente, ha sido derivado lo siguiente: 9.2.1.1 La tendencia de ensayos de humedad en un material agregado ha sido encontrado a tener una medida de +0.06 %. La tendencia en valores de ensayos individuales del mismo ma-terial agregado ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.07 % y +0.20 %. 9.2.1.2 La tendencia de ensayos de humedad en un segundo material agregado ha sido encon-trado para tener una medida de +0.01 %. La tendencia para valores de ensayo individual del mismo material agregado ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.14 % y +0.14 % 9.2.1.3 La tendencia de ensayos de humedad sobre todo en ambos materiales agregados ha sido encontrado a tener una medida de +0.03%. La tendencia de valores para ensayo individual sobre todo de ambos materiales agregados ha sido encontrado con 95 % de confidencia estando esparcido entre –0.12 % y +0.18 % 9.2.2 La información de ensayos usados para derivar las declaraciones de tendencia indicadas fueron obtenidas de muestras secadas a masa constante en un horno de secado mantenido a 110 5º C. Cuando otros procedimientos de secado son usados, la tendencia de los resultados puede ser significativamente diferente a los indicados anteriormente. Nota 3 – Estas declaraciones de precisión y tendencia fueron derivadas de
información de humedad de agregados proporcionada por 17 laboratorios participantes en el SHRP Soil Moisture Proficiency Sample Program el cual es completamente descrito en el National Research Council Report SHRP-P-619. La muestras ensayadas, las cuales describe esta declaración fueron mezclas bien graduadas de agregado fino y grueso con contenidos de humedad en rangos de seca al aire a saturada con superficie seca. 10. Palabras Clave 10.1 agregado; secado; contenido de humedad ASTM Designación: C 535 – 03 ASTM Designación: C 535 – 03 Método de Ensayo Estándar para Resistencia al Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Mayor por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la prueba de tamaños de agregado grueso mayores de 19 mm (3/4 pulg.) para resistencia al desgaste usando la maquina de ensayo Los Ángeles (Nota 1). Nota 1 – Un procedimiento para ensayar agregado grueso mas pequeño que 37.5 mm (1 ½ pulg. es cubierto en el Método de Ensayo C 131. 1.2 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 1.3 Los valores anotados en unidades SI serán considerados como el estándar. Los valores en lb-pulg. dados en paréntesis son para información solamente. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 131 Método de Ensayo para Resistencia al Desgaste de Agregado Grueso de Tamaño Pequeño por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Ángeles C 136 Método de Ensayo para Análisis Granulométrico del Agregado Grueso y Fino
C 670 Práctica para Preparar las Declaraciones de Precisión y Tendencia en Métodos de Ensayo para 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 Mallas para Propósitos de Ensayo 3. Terminología 3.1 Para definición de los términos usados en este método de ensayo, refiérase a Terminología C 125. 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Este ensayo es una medida del desgaste del agregado mineral de graduación estándar resultando de una combinación de acciones incluyendo abrasión o molido, impacto, y degradación en un tambor de acero rotativo conteniendo doce esferas de acero. Como el tambor rota, una placa de acero recoge la muestra y las esferas de acero, llevándolas alrededor hasta que se dejan caer en el lado opuesto del tambor, creando un efecto de trituración por impacto. Entonces, el contenido circula dentro del tambor con una acción abrasiva y trituradora hasta que la placa de arrastre recoge la muestra y las esferas y el ciclo se repite. Después de un numero prescrito de revoluciones, el contenido es removido del tambor y la porción de agregado es tamizada para medir el desgaste como un porcentaje de material perdido. 5. Significado y Uso 5.1 El ensayo ha sido ampliamente usado como un indicador de la calidad relativa o competencia de varias fuentes de agregado teniendo composición mineral similar. Los resultados no permiten validar automáticamente la comparación hecha entre fuentes diferentes en origen, composición, o estructura. Los limites de la especifica-ción basados en este ensayo pueden ser asignados con extremo cuidado en conside-ración de los tipos de agregado disponibles y su comportamiento histórico en usos finales específicos. 6. Aparatos 6.1 Maquina Los Ángeles – La maquina Los Ángeles estará de acuerdo a los requisitos del Método de Ensayo C 131. 6.1.1 La operación y mantenimiento de la maquina será como se prescribe en el Método de Ensayo C 131. 6.2 Mallas, de acuerdo con la Especificación E 11
6.3 Balanza – Una balanza o bascula con sensibilidad dentro de 0.1 % de la carga de ensayo sobre el rango de ensayo requerido para este ensayo. 6.4 Carga – La carga (Nota 2) consistirá de doce esferas de acero promediando aproximadamente 47 mm (1 27/32 pulg) de diámetro, cada una teniendo una Nota 2 – Bolas de acero con diámetros de 46.0 mm (1 13/16 pulg.) y 47.6 mm (1 7/8 pulg.), teniendo una masa de aproximadamente 400 y 440 g cada una respectivamente, están rápidamente disponible. Esferas de acero con diámetro de 46.8 mm (1 27/32 pulg.) teniendo una masa de aproximadamente 420 g pueden ser obtenidas. La carga puede consistir de una mezcla de estos tamaños conforme a la tolerancia de la masa total descrita en 6.4. 7. Muestreo 7.1 Obtenga la muestra de campo de acuerdo con la Práctica D 75 y redúzcala a un tamaño de muestra adecuada de acuerdo con la Práctica C 702. 8. Preparación de la muestra de Ensayo F) a sustancialmente masa constante, separadas en fracciones de tamaño individual y recombine para la graduación de la Tabla1 puede cercanamente corresponder al rango de tamaños en el agregado como suministrado para el trabajo. Registre la masa de la muestra antes del ensayo con precisión de 1 g. o
o
9. Procedimiento 9.1 Coloque la muestra de ensayo y la carga en la maquina de ensayo Los Ángeles y haga rotar la maquina de 30 a 33 rpm para 1000 revoluciones (Nota 3). Después del prescrito numero de revoluciones, descargue el material de la maquina y haga una separación preliminar de la muestra en una malla mas gruesa que 1.70 mm (No. 12). Tamice la porción fina en una malla de 1.70 mm de manera acorde con el Método de Ensayo C 136. Lave el material más grueso que la malla de 1.70 mm y o o F) a sustancialmente masa constante, y determine la masa con precisión de 1 g. Tabla 1 Graduación de la Muestra de Ensayo Tamaño de la malla, mm (pulg.) Pasando Retenido 75 (3) 63 (2 ½) 63 (2 ½) 50 (2) 50 (2) 37.5 (1 ½) 37.5 (1 ½) 25.0 (1) 25.0 (1) 19.0 (3/4) Total
Masa del Tamaño Indicado, g Graduación 1 50 ..... .....
Graduación 2 ..... .....
.....
Graduación 3 ..... ..... .....
9.1.1 Si el agregado esta sustancialmente libre de partículas adheridas, recubrimiento y polvo, el requisito de lavado después del ensayo es opcional. Sin embargo, en el caso de ensayos de arbitraje, el procedimiento de lavado deberá ser efectuado. La eliminación del lavado después del ensayo reduce la perdida medida por más de alrededor 0.2 % de la masa de la muestra original. Nota 3 – Información valiosa concerniente a la uniformidad de la muestra bajo ensayo puede ser obtenida mediante determinación de la pérdida después de 200 revoluciones. Esta perdida puede ser determinada por tamizado en seco del material sobre la malla de 1.70 mm (No. 12) sin lavado. La relación de la perdida después de 200 revoluciones a la perdida después de 1000 revoluciones puede no exceder mayormente 0.20 para material de dureza uniforme. Cuando esta determinación es hecha, tenga cuidado para evitar la perdida de alguna partícula de la muestra; regrese la muestra completa, incluyendo la de fractura, a la maquina de ensayo para las 800 revoluciones finales requeridas para completar el ensayo. 10. Cálculos 10.1 Calcule la pérdida (la diferencia entre la masa original y final de la muestra) como un porcentaje de la masa original de la muestra de ensayo (Nota 4) Nota 4 – El porcentaje de pérdida determinada por este método no tiene una relación consistente para el porcentaje de pérdida para el mismo material cuando es ensayado por el Método C 131. 11. Reporte 11.1 Reporte la siguiente información: 11.2 Identificación de la fuente del agregado, tipo y tamaño nominal 11.3 Designación de la graduación según Tabla 1 11.4 Perdida por abrasión e impacto de la muestra expresado al 1 % por masa. 12.Precisión 12.1 Precisión – La precisión de este método de ensayo no ha sido determinada. Esto es esperado para ser comparable con el Método de ensayo C 131. 12.2 Tendencia – Ninguna declaración esta siendo hecha acerca de la tendencia de este Método de Ensayo no hay material de referencia aceptado adecuado para deter-minar la tendencia de este procedimiento. 13. Palabras Clave 13.1 abrasión; agregado (grueso, tamaño grande); desgaste; impacto; maquina Los Ángeles.
ASTM Designación: C 470/C470M – 02a ASTM Designación: C 470/C470M – 02a Especificación Estándar para Moldes para Encofrado Vertical de Cilindros de Concreto 1. Alcance 1.1 Esta especificación cubre los moldes para uso en el encofrado de especímenes cilíndricos de concreto. Las estipulaciones de esta especificación incluyen los requeri-mientos para moldes reusables y desechables. Nota 1 – Los tamaños incluidos son moldes que tienen alturas de 50 mm (2 pulg) a 900 mm ( 36 pulg). Dimensiones comúnmente usadas en moldes desechables como en la Fig. 1. 1.2 Los valores dados en unidades SI o en otras deben ser considerados separadamente como los estándares. Los valores dados en cada sistema pueden no ser equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro, sin combinar. Las unidades pulg-lb son mostradas en corchetes. 1.3 Los siguientes riesgos de seguridad son pertinentes al método de ensayo descrito en esta especificación: Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 1.4 El texto de este estándar referencia notas y pie de notas, las cuales proveen material de explicación. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas de las tablas y figuras) no deben ser considerados como requerimientos de la norma. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31/31M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en Obra C 33 Especificación de Agregados para Concreto C 192/C192 M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Laboratorio D 256 Método de Ensayo para Determinar la Resistencia al Péndulo de Impacto Izod de Plásticos D 570 Método de Ensayo para Absorción de Agua en Plásticos
3. Requerimientos Generales 3.1 Las siguientes estipulaciones aplican tanto a moldes reusables y a desechables: 3.1.1 Los moldes deben ser construidos con la forma de cilindros circulares rectos, los cuales se mantengan con el eje cilíndrico vertical y la parte superior abierta para recibir el concreto. Deben estar elaborados con material que no reaccionen con el concreto conteniendo cemento portland u otros cementos hidráulicos. Deben ser herméticos y suficientemente fuertes y duros para permitir su uso contra rasgadura, aplastamiento o deformación. Nota 2 – Pueden usarse tapaderas reusables sobre los moldes para reducir la perdida de humedad. 3.1.2 Los moldes deben tener una altura interna nominal igual a dos veces el diáme-tro interno nominal. El diámetro de un molde, consiste en el promedio de dos medidas tomadas en ángulo recto uno con respecto al otro en la parte superior del mismo. La altura, determinada por el promedio de dos medidas tomadas a un espacio de 180º, no debe diferir de la altura nominal por más de 2%. La superficie del borde superior del molde y el fondo deben estar perpendiculares al eje del molde dentro de 0.5 grados, aproximadamente 3 mm en 300 mm [1/8 pulg en 12 pulg]. Ningún diámetro del molde debe diferir con respecto a otro del mismo molde por más de 2%, excepto aquellos moldes que no cumplen con estos requerimientos, pueden ser usados cuando el usuario es capaz de demostrar que ningún diámetro de un especímen de concreto endurecido producido en un molde similar, difiere de cualquier otro diámetro del mismo especímen por más del 2% (ver Nota 3). Nota 3 – Algunos moldes desechables pueden requerir el uso de un aparato especial como un tubo de metal de calibre pesado, alrededor del molde durante el moldeado para mantener las dimensiones de tolerancia especificada en 3.1.2. 3.1.3 La superficie interna del fondo del molde no debe alejarse de un plano por más de 2 mm en 150 mm[1/16 pulg en 6 pulg] (1% del diámetro del molde). 4. Moldes Reusables 4.1 Los moldes reusables son aquellos diseñados para ser usados más de una vez. Los moldes reusables deben ser hechos de materiales no absorbentes y construidos con una pieza o varias piezas (ver Nota 4). 4.2 Los moldes reusables deben estar provistos con un cierre o base en el extremo inferior y en ángulo recto al eje del cilindro. Los moldes pueden ser de una sola pieza o hechos de metal con un plato desmontable en la base o una base que es parte inte-gral de un lado de la pared. El molde debe ser revestido o hecho de material que prevenga la adherencia al concreto. Al momento del uso, los moldes no deben escu-rrir agua. En el filete interno, si existe, el la parte inferior del lado de la pared debe tener un dentado alrededor de la circunferencia de no más de 3mm
[1/8 pulg] en la dirección vertical o no más de 5 mm [3/16 pulg] en la dirección horizontal (ver Fig. 1). 4.3 Los moldes reusables deben ser ensayados contra el goteo de agua como se describe en 6.4, para la resistencia al daño como se describe en 6.3.1, y para estabilidad dimensional de acuerdo con 3.1.2 y 3.1.3, después de cada 50 usos o cada 6 meses, cualquiera que se cumpla primero. Nota 4 – Moldes adecuados pueden ser hechos de tubos de acero o tubos con una hendedura en un lado paralelo al eje y fijada con una forma de cierre a la hendedura vertical, y con una forma de fijarse a la base del plato . Las tolerancias de las dimensiones requeridas deben ser mantenidas después del cierre, sujetado y fijado a la base del plato. Otros materiales no absorbentes han sido usados incluyen-do hierro, bronce, acero y varios plásticos. Aunque aleaciones de aluminio y magnesio han sido usados, algunas de estas aleaciones pueden ser reactivas con los constituyentes del cemento y son por lo tanto inaceptables. 5. Moldes Desechables 5.1 Los moldes desechables pueden ser hechos de lamina metálica, plástico, produc- tos de papel tratado adecuadamente u otros materiales, los cuales deben estar de acuerdo con los requerimientos de esta especificación. 5.2 Requerimientos físicos – Los moldes a ser usados cumplirán con lo siguiente: 5.2.1 Fuga de Agua – Cuando se realice el ensayo como se describe en la sección 6, no deberá existir goteo visible. 5.2.2 Absorción – Cuando se realice el ensayo como se describe en la sección 6, la absorción no excederá los valores dados en la Tabla 1. Valores intermedios son pro-porcionales al cuadrado de la altura. 5.2.3 Elongación – Cuando se realice el ensayo como se describe en la sección 6, la elongación después del ensayo no excederá 0.2 % de la altura. Tabla 1 Limites para Absorción y Elongación Altura Nominal del Molde Absorción, max. g
Elongación, max.
mm (pulg.) 100 (4) 150 (6) 200 (8) 300 (12) 450 (18) 600 (24) 900 (36)
mm (pulg.) 0.2 (0.008) 0.3 (0.012) 0.4 (0.016) 0.6 (0.024) 0.9 (0.036) 1.2 (0.048) 1.8 (0.072)
2.7 6.0 11 24 54 96 216
5.3 Moldes plásticos desechables– Los moldes estarán conforme a los siguientes requerimientos adicionales cuando el plástico es el material predominante usado en la construcción: 5.3.1 Espesores de Pared – Las paredes serán de suficiente rigidez para cumplir con los requerimientos de 3.1 (Ver Nota 5). Nota 5 – Esto puede ser logrado solamente con suficiente espesor de pared o en combinación con un refuerzo superior. 5.3.2 Diseño del Fondo – El fondo será diseñado de tal manera que esté nivelado con el fondo de la pared dentro de una tolerancia de 2 mm [1/16 pulg]. El rincón redonde-ado interior, si existe, en el fondo del lado de la pared tendrá un dentado alrededor de la circunferencia no más de 4 mm [1/8 pulg] en la dirección vertical o no más que 5 mm [3/16 pulg] en la dirección radial. El fondo será de rigidez adecuada para prevenir deformación permanente cuando los especímenes son moldeados de acuerdo con las Prácticas C31/C31M o C192/C192M. 5.3.3 Material – El fabricante del molde certificará que: (1) El material plástico usado en los moldes tenga un máximo de absorción de agua de menos de 0.5% en 24 horas cuando se ensaye de acuerdo con el Método de Ensayo D 570; (2) El material plástico tenga una tenacidad al impacto Izod de al menos 117J/m [2.2 lb-pie/pulg] de muesca para 4 mm [1/8 pulg] de espesor del especímen ensayado con el Método de Ensayo D 256; y (3) después de mantenerlo a 12oC [10oF] por 24 horas, el plástico no deberá fracturase cuando se someta a golpes y sacudidas, lo que típicamente ocurre cuando los especímenes son moldeados de acuerdo con la Práctica C 31/C 31M o C 192/C 192M. 5.4 Moldes de Papel – Cuando papel u otro material de fibra potencialmente absorbente es usado como material estructural primario en la construcción de las paredes o fondo del molde, el molde se ajustará a los requerimientos adicionales siguientes: 5.4.1 Lados de las Paredes – Los lados de las paredes de los moldes de papel estarán hechos con un mínimo de tres pliegues teniendo un espesor combinado de no menos que 2 mm [0.070 pulg] . La junta en el interior del molde no estará abierta por más de 2 mm [1/16 pulg]. Nota 6 – El espesor mínimo del material usado en las paredes y el fondo es considerado adecuado para cilindros hasta 150 mm [6 pulg] en diámetro . Para cilindros mayores, el espesor del material puede ser requerido a reunir los requerimientos de 3.1. 5.4.2 Tapaderas del Fondo – Las tapaderas del fondo serán hechas de metal o papel. Si son de metal no serán menores de 0.23 mm [0.009 pulg] en espesor y con un revestimiento que prevenga la corrosión (Nota 6). Será diseñado de tal manera que este nivelado con el fondo del borde de la pared dentro de una tolerancia de 2 mm [1/16 pulg] y si existe pliegue tendrá un dentado alrededor de la circunferencia del
cilindro no mayor de 5 mm [3/16 pulg] en la dirección radial y no más de 4 mm [1/8 pulg] en la dirección vertical (ver Fig. 1). Si se elabora de papel , la tapadera del fondo del molde será de tapas de pergamino alineado con espesor de no menos 0.7 mm [0.028 pulg] (Nota 6) . Este será pegado a la parte exterior de la pared por medio de una pestaña con altura de no menos 19 mm [3/4 pulg]. La pega deberá ser inso-luble al agua, adhesiva, con un tipo de resina que no reaccione en el concreto fresco. Solo una mínima cantidad de adhesivo estará expuesto en el lado interior del molde. 5.4.3 Impermeable – El molde hecho de papel o fibra estará completamente cubierto por dentro y por fuera, en la paredes y el fondo, con un adecuado medio impermeable (Nota 7). El borde superior será impermeable o recubierto para limitar la absorción. Las superficies de fondos metálicos, los cuales deben cumplir con 5.4.2, no necesitan estar cubiertos. Cualquier cubierta a prueba de agua usada en esta aplicación tendrá un punto de fundido no menor que 49o C [120o F] (Nota 8). La cubierta proveerá una película sobre el interior que minimizará la adherencia del concreto a las paredes y el fondo. Nota 7 – El revestimiento de parafina para este uso puede ser de grado conocido para la registrada como cera escala cruda o cualquier grado superior. En general, una película de parafina de suficiente espesor que cumpla con los propósitos permitirá, levantar una bola de parafina con la uña del pulgar. Nota 8 – Tales cubiertas pueden ser inadecuadas para moldes que estén sujetos a temperaturas por arriba de 49oC [120o F], ya sea antes o después del llenado con concreto. 5.5. Moldes de Lámina Metálica desechables – Los moldes estarán conforme a los siguientes requerimientos adicionales, cuando la lámina metálica de calibre ligero es el material predominante usado en su construcción: 5.5.1 Espesores del Metal – Las paredes de los moldes de lamina de acero serán fabricados de lamina metálica no tan delgados que el latón elaborado calidad plato negro y con un mínimo de espesor de metal correspondiente a 48.5 Kg. [107 lb] de tipo plato negro, el cual es aproximadamente 0.300 mm [0.0118 pulg] de espesor o 30 ½ de calibre. El metal para el fondo del molde tendrá un mínimo de espesor de 0.23 mm [0.009 pulg] (Nota 6). 5.5.2 Diseño del fondo – El fondo será diseñado como para que sea plano con los lados de las paredes con una tolerancia de 2 mm [0.070 pulg]. Si existe un pliegue inter no tendrá un dentado alrededor de la circunferencia del cilindro de no más que 4 mm [1/8 pulg] en la dirección vertical o 5 mm [3/16 pulg] en la dirección radial. (ver Fig. 1). 5.5.3 Borde superior – El borde superior de lado de la pared será redondeado o rebordeado para fortalecer el molde y proteger al usuario de bordes con filo. Si tal rebordeado en la parte interior del molde sobresale, la indentación producida en el cilindro de concreto no excederá 4 mm [1/8 pulg.] en la dirección radial o vertical.
5.5.4 Revestimiento – Si el molde es elaborado de un material que corrosionará, corroerá, reaccionará o se adherirá a la mezcla fresca o concreto endurecido, este debe revestirse con una cubierta protectora de laca u otro material adecuado. 6. Métodos de Ensayo para Elongación, Absorción y Goteo de Agua 6.1 Aparatos – El ensamblaje utilizado para el ensayo de elongación y absorción seguirá los principios ilustrados en la Fig. 2. 6.2 Especímenes –Los moldes serán seleccionados como se describe en la sección 2 Los moldes desechables no serán reusados ni el molde mismo reensayado. 6.3 Procedimiento de Ensayo para los Moldes: 6.3.1 Las muestras de todo tipo de moldes desechables y moldes reusables de plástico estarán sometidos al ensayo de agregado grueso seco vacilado, descrito en 6.3.2 y para evaluar su resistencia al daño bajo uso y al ensayo de goteo de agua como se describe en 6.3.3 y 6.3.4. Papel y otros materiales potencialmente absorbentes serán adicionalmente ensayados para la absorción y elongación descritos en 6.3.5. Los moldes de plástico y lamina de metal no necesitan ser ensayados por elongación y absorción, pero deberán ensayarse por goteo de agua. Requerimientos dimensiona-les para todos los moldes serán verificados. 6.3.2 Preparar el molde para el ensayo, llenándolo con agregado grueso triturado, el cual se encuentre dentro de los requerimientos de la Especificación C 33 Tamaño No. 57, 25.0 a 4.75 mm [1.0 pulg a No. 4] o No. 67, 19.0 a 4.75 mm [3/4 pulg a No. 4]. Llenar y compactar el molde por el procedimiento de varillado especificado en la Práctica C 192/C 192 M para compresión en especímenes de ensayo usando la barra de apisonado, número de capas y número de golpes por capa. Generalmente no es posible obtener la penetración de la barra apisonadora especificado en la Práctica C192/C 192 M. Después del varillado de la capa final, vaciar el agregado grueso, limpiar suavemente con un paño seco y examinar el daño físico del molde. 6.3.3 Después de completado el proceso anterior determinar la masa del molde y registrar lo más cercano a 0.004 g/mm [0.1 g/pulg] de la altura del molde. Colocarlo sobre una superficie plana, firme y llenar con agua a temperatura ambiente a una profundidad del 90% a 95% de la altura del molde. Entonces colocar el molde sobre el pedestal de dial, cubrirlo con vidrio o un plato de metal y registrar la longitud inicial por el micrómetro del dial lo mas cercano a 0.025 mm [0.001 pulg ] 6.3.4 Dejar el molde en el pedestal por 3 horas y tomar la lectura final del micrómetro. Examinar y registrar cualquier fuga de agua visible. 6.3.5 Calcular la elongación como la diferencia entre la longitud final y la inicial. Cal-cule la absorción como la diferencia entre el peso final e inicial del molde. 6.3.6 Verificar los requerimientos para todas las dimensiones.
6.4 Ensayo de Fuga de Agua para Moldes Reusables Ensamblados : 6.4.1 Ensamblar los moldes reusables con el sellante para ser utilizados, si es requerido. Llenar los moldes con agua a una profundidad de 90% a 95% de la altura nominal del molde. Someta el molde a golpeteo ligero y sacudida lo cual es típico que ocurra cuando los especímenes son moldeados de acuerdo a las Prácticas C 31/C 31M o C 192/C 192M. 6.4.2 Una hora después del golpeteo, examine si hay fuga de agua visible 7. Muestreo y Rechazo 7.1 Al menos tres moldes reusables y tres desechables serán seleccionados aleatoriamente de cada envío por el comprador para asegurar que los moldes cumplen con esta especificación. 7.2 La falla de uno de los tres moldes en el cumplimiento con esta especificación será base para el rechazo del envío. 8. Preparación del Reporte por el Comprador 8.1 Donde sea aplicable para el tipo de molde ensayado, reporte la siguiente informa-ción para cada molde: 8.1.1 Marca o fuente de los moldes 8.1.2 Envío o lote del cual el molde fue tomado 8.1.3 Fecha de muestreo y ensayo 8.1.4 Un resumen general de la descripción del molde incluyendo dimensiones nomi-nales, tipo de molde y materiales del cual fue hecho. 8.1.5 Absorción total en gramos, si esta especificado 8.1.6 Expansión total en mm [pulg], si esta especificado 8.1.7 Reporte la fuga de agua en términos de cumplir o fallar por fuga de agua 8.2 Donde sea aplicable para el tipo de molde ensayado, reporte la siguiente informa-ción para muestras que no cumplan con los requerimientos de la especificación: 8.2.1 Diámetro promedio o altura en mm [pulg] 8.2.2 Diámetros máximos y mínimos o alturas en mm [pulg] 8.2.3 No cumplimiento con la perpendicularidad requerida del aro o la base con el eje del molde.
8.2.4 Reacción aparente entre los materiales del molde y el concreto, mortero o corrosión del metal en contacto con el concreto. 8.2.5 Punto de fundido menor que 49oC [120oF] 8.2.6 Espesores mínimos de los materiales de las paredes o el fondo 8.2.7 Dimensión del pliegue de fondo, borde superior o construcción del fondo de papel. 9. Palabras Clave. 9.1 concreto; moldes; cilindros de ensayo. ASTM Designación: C 469 - 94 ASTM Designación: C 469 - 94
Método Estándar de Ensayo para MÓDULO DE ELASTICIDAD ESTÁTICO Y RELACIÓN DE POISSON DEL CONCRETO EN COMPRESIÓN
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de (1) el módulo de elasticidad secante (de Young) y (2) la relación de Poisson en cilindros de concreto moldeados y núcleos de concreto taladrados cuando son sometidos a esfuerzos de compresión longitudinal. Las definiciones de módulo de elasticidad secante y módulo de Young se encuentran en Terminología E 6. 1.2 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas son considerados como los estándar. 1.3 Esta norma no pretende dar todas las direcciones de seguridad, si alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 31 Práctica para Elaboración y Curado en el Campo de Especímenes de Concreto para ensayo. C 39 Método de Ensayo para Resistencia a la Compresión de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 42 Método de Ensayo para Obtención y Ensayo de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto.
C 174 Método de Ensayo para Medida de la Longitud de Núcleos de Concreto C 192 Práctica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto para Ensayo. C 617 Práctica para Cabeceado de Especímenes Cilíndricos de Concreto E 4 Práctica para Verificación de Carga en Máquinas de Ensayo E 6 Terminología Relativa a Métodos de Ensayos Mecánicos E 83 Práctica para verificación y Clasificación de Extensómetros E 177 Práctica para Uso de los Términos Precisión y Desviación en los Métodos de Ensayo ASTM. 3. Significado y uso 3.1 Este método de ensayo proporciona un valor de la relación esfuerzo a deformación y una relación de deformación lateral a longitudinal para el concreto endurecido a cualquier edad y condiciones de curado que pueden ser establecidas. 3.2 Los valores del modulo de elasticidad y relación de Poisson, aplicables dentro del rango de esfuerzos de trabajo (0 a 40% de la resistencia última del concreto), puede ser usada en el dimensionamiento de miembros estructurales reforzados y no reforzados para establecer la cantidad del refuerzo y calcular los esfuerzos para las deformaciones observadas. 3.3 Los valores del modulo de elasticidad obtenido serán usualmente menores que el módulo derivado de aplicación de carga rápida (por ejemplo, ratas dinámicas o sísmicas), y usualmente serán mayores que los valores obtenidos bajo aplicación de carga lenta o extendiendo la duración de la carga, manteniendo las otras condiciones de ensayo. 4. Aparatos 4.1 Máquina de Ensayo—Puede ser usada cualquier tipo de máquina de ensayo capaz de imponer una carga en la rata y de la magnitud establecida en el numeral 6.4. La máquina debe adecuarse a los requerimientos de la Práctica E 4 (sección Máquinas de Ensayo del Tipo CRT Constant-Rate of-Transverse). La cabeza esférica y los bloques de apoyo estarán conforme con la Sección Aparatos del Método de Ensayo C 39. 4.2 Compresómetro – Para determinar el módulo de elasticidad, se debe disponer de un dispositivo sensible unido o no a la probeta, para medir con una aproximación de 5 millonésima la deformación promedio de dos marcas de referencia diametralmente opuestas, cada una paralela al eje y centradas hacia la mitad de la altura del especimen. La longitud efectiva de cada marca de referencia no deberá ser menor que tres veces el tamaño máximo del agregado en el concreto ni mayor que 2/3 la altura del especimen; la longitud preferida de las marcas de referencia es la mitad de la altura del especimen. Las marcas de referencia pueden ser embebidas o adheridas al especimen y la deforma-ción de las dos líneas leídas independientemente; o puede ser usado un Compresómetro (tal como el mostrado en la Fig. 1) consistiendo en dos anillos, uno de los cuales (ver B en la Fig.1) está
rígidamente ligado al especimen y el otro (ver C en la Fig.1), ligado en dos puntos diametralmente opuestos de tal forma que está libre para rotar. En un punto de la circunferencia del anillo o yugo, a mitad entre los dos puntos de soporte, deberá ser usado un vástago pivotado (ver A en la Fig. 1) para mantener una distancia constante entre los dos anillos. En el punto opuesto en la circunferencia del yugo rotativo, el cambio de distancia entre los dos anillos (esto es la lectura del deformímetro), sea igual a la suma del desplazamiento debido a la deformación del especimen y el desplazami-ento debido a la rotación del yugo sobre el pivote (ver Fig. 2). 4.2.1 La deformación puede ser medida por un dial usado directamente o por un siste-ma multiplicador de palanca, por un deformímetro de alambre o por un transformador diferencial lineal variable. Si la distancia del vástago pivotado y el medidor del plano vertical que pasa a través del punto de soporte del yugo rotativo son iguales, la deforma-ción del espécimen es igual a un medio la lectura del dial. Si estas distancias no son iguales, la deformación deberá ser calculada como sigue: d = g er /(er + eg ) (1) Donde: d = Deformación total del especimen a lo largo de la longitud efectiva de la línea de referencia, (pulg., m) g = Lectura del dial, (pulg., m) er = La distancia perpendicular, (pulg., mm), con aproximación de 0.01 pulg. (0.254 mm) desde el vástago pivotado al plano vertical que pasa por los dos puntos de soporte del yugo rotativo. eg = La distancia perpendicular, (pulg., mm), con aproximación de 0.01 pulg. (0.254 mm) desde el dial a al plano vertical que pasa por los dos puntos de soporte del yugo rotativo. Los procedimientos para calibración de aparatos medidores de deformación están dados en la Práctica E 83 Nota 1—Aunque las marcas de referencia son satisfactorias en los especímenes secos, puede ser difícil, si no imposible, montarlas en especímenes de curado húmedo continuo, antes de ser ensayados. 4.3 Extensómetro -- Si se desea la relación de Poisson, la deformación transversal puede ser determinada (1) mediante un Extensómetro no adherido, capaz de medir con una aproximación de 25 pulg. (0.635 m) el cambio del diámetro en la altura media del especimen o (2) mediante dos líneas de referencia adheridas (Nota 1) montadas circularmente en puntos diametralmente opuestos a media altura del especimen y capaz de medir deformación circunferencial con una aproximación de 5 millonésima. Un apa-rato que combine Compresómetro y Extensómetro (Fig. 3) es conveniente. Este conten-drá un tercer yugo o anillo (consistiendo de dos segmentos iguales) localizados entre los dos anillos del
Compresómetro y fijados al especimen en dos puntos diametralmente opuestos. Entre estos dos puntos se ubica una barra de pivote corta (A´, ver Fig. 3) adyacente a la barra de pivote larga, que debe ser usada para mantener una distancia constante entre los anillos inferior y medio. El anillo medio debe ser articulado en el punto de pivote para permitir la rotación de los dos segmentos del anillo en el plano horizontal. En el punto opuesto a la circunferencia, los dos segmentos deben estar conec tados a través de un dial u otro aparato sensible, capaz de medir deformación transversal con una aproximación de 50 pulg. (1.27 m). Si las distancias de la articulación y el punto del plano vertical que pasan a través de los puntos soportados en el anillo medio son iguales, la deformación transversal del diámetro del especimen es igual a la mitad en la lectura del medidor. Si estas distancias no son iguales, la deformación transversal del diámetro del especimen puede ser calculada de acuerdo con la ecuación 2. d= g`e`h / (e`h + e`g) (2) Donde: d`= Deformación transversal del diámetro del especimen (pulg., m) g`= Lectura del deformímetro transversal (pulg., m) e`h = La distancia perpendicular (medida en pulg. o mm) con una precisión de 0.01 pulg. (0.254 mm) desde la articulación al plano vertical pasando por los puntos de soporte en la mitad del yugo e`g = La distancia perpendicular, medida en pulg. o mm, con una precisión de 0.01 pulg. (0.254 mm) desde el medidor al plano vertical pasando a través de los puntos de soporte en la mitad del yugo. 4.4 Balanza o Báscula, de ser necesario debe suministrarse una balanza con precisión de 0.1 lb (0.045 Kg) 5. Especímenes de Ensayo 5.1 Especímenes Cilíndricos Moldeados – Los cilindros para ensayo serán moldeados de acuerdo con los requisitos para ensayo de probetas a compresión de la Práctica C 192, ó la Práctica C 31. Los especímenes estarán sujetos a las condiciones de curado especificado y ensayados a la edad para la cual se desea la información de elasticidad. Las probetas serán ensayadas dentro de 1 hora después de removerlos del curado o sala de almacenamiento. Las probetas sacadas del cuarto húmedo para ensayo, serán mantenidas húmedas mediante una tela húmeda que las cubra durante el intervalo de tiempo entre la remoción y el ensayo. 5.2 Núcleos Taladrados—Los núcleos deben cumplir con los requerimientos para taladrado y condiciones de humedad aplicables a especímenes a compresión del Método de Ensayo C 42, excepto que solamente se deben usar núcleos taladrados con broca de diamante que posean una relación longitud a diámetro mayor que
1.5. Los requerimientos relativos a almacenamiento y condiciones ambientales previas al ensayo serán las mismas que para especímenes cilíndricos moldeados 5.3 Los extremos de los especímenes de ensayo serán perpendiculares a su eje (con tolerancia de 0.5º) y planos (dentro de 0.02 pulg., 0.05 mm). Si el especimen no reúne los requisitos de plano, lo plano será realizado mediante un cabeceado de acuerdo con la Práctica C 617, cubriendo parcialmente o por esmerilado. Los agregados salientes que ocurren en los extremos de la probeta pueden ser reparados con tal que el área total de los salientes no exceda el 10% del área del especimen y las reparaciones sean hechas antes de completar el cabeceado o esmerilado (Nota 2). Será considerado plano dentro de la tolerancia, cuando una lamina calibrada de 0.002 pulg. (0.5 mm) no pase entre la superficie del especimen y una lamina recta apoyada contra la superficie. Nota 2--- Las reparaciones pueden ser hechas pegando los agregados sueltos de nuevo en su lugar o llenando los vacíos con material de cabeceo y permitiendo un tiempo adecuado para su endurecimiento. 5.4 El diámetro del especimen de ensayo será medido por calibrado con aproximación de 0.01 pulg. (0.25 mm) promediando dos diámetros medidos en ángulo recto entre sí, cerca del centro de la longitud del especimen. Este diámetro promedio será usado para calcular el área de la sección transversal. La longitud del especimen moldeado, incluyendo su cabeceado será medida y reportado con una aproximación de 0.1 pulg. (2.54 mm). La longitud de los especímenes taladrados será medida de acuerdo con el Método de Ensayo C 174; la longitud, incluyendo el cabeceado, será reportada con una aproximación de 0.1 pulg. 6. Procedimiento 6.1 Durante el ensayo, mantenga la temperatura ambiente y la humedad tan constante como sea posible. Registre alguna fluctuación inusual de la temperatura o humedad en el informe. 6.2 Use el especimen compañero para determinar la resistencia a la compresión de acuerdo al Método de Ensayo C 39, previo al ensayo para modulo de elasticidad. 6.3 Coloque el especimen, con el equipo medidor de deformaciones unido, en la platina inferior o bloque de apoyo de la máquina de ensayo. Cuidadosamente alinear el eje del especimen con el centro de empuje del bloque de carga superior con asiento esférico. Anote la lectura del deformímetro. A medida que el bloque de asiento esférico es llevado lentamente a asentarse sobre la probeta, rotar la parte móvil del bloque suavemente con las manos hasta que se obtenga un apoyo uniforme. 6.4 Cargue el especimen al menos dos veces. No registre ningún dato durante la primera carga. Los cálculos se basarán en el promedio de los resultados de las subsecuentes cargas. Por lo menos dos cargas subsecuentes son recomendadas para que la repetitividad del ensayo pueda ser notada. Durante la primera carga, la
cual es primeramente para ajustar los deformímetros, observar el comportamiento de estos (Nota 3) y corregir cualquier comportamiento inusual previo a la segunda carga. Obtener cada conjunto de lecturas como sigue: Aplique la carga continuamente y sin golpe. Las maquinas de ensayo tipo tornillo con cabezal móvil viajan a una rata de alrededor 0.05 pulg. (1.25 mm)/ minuto cuando la maquina esta corriendo libre. En maquinas operadas hidraulicamente, aplique la carga a una rata constante dentro del rango 35 5 psi (241 34 Kpa)/segundos. Sin interrupción de carga, registre la carga aplicada y la deformación longitudinal en el punto (1) cuando la deformación longitudinal es 50 millonésima y (2) cuando la carga aplicada es igual al 40 % de la carga ultima (ver sección 6.5). La deformación longitudinal es definida como el total de la deformación longitudinal dividida por la longitud efectiva del patrón. Si se va a determinar la relación de Poisson, registre la deformación transversal en los mismos puntos. Si se desea la curva esfuerzodeformación tome lecturas en dos o más puntos intermedios sin interrupción de la carga; o use un instrumento que haga un registro continuo. Inmediatamente se alcance la carga máxima, excepto en la carga final, reduzca la carga a cero a la misma rata que fue aplicada. Si el observador falla en obtener una lectura, complete el ciclo de carga y repítalo. Registre el ciclo extra en el informe. Nota 3 – Donde un deformímetro de carátula sea utilizado para medir la deformación longitudinal, es conveniente ajustarlo antes de cada carga, de tal manera que el indicador pase por el punto cero cuando la deformación longitudinal sea 50 millonésima. 6.5 El módulo de elasticidad y la resistencia pueden ser obtenidos en la misma carga suministrada, aun cuando los deformímetros sean prescindibles, removibles o adecuadamente protegidos para cumplir con los requerimientos de carga continua dados en el Método de Ensayo C 39. En este caso, registrar varias lecturas y determinar el valor de la deformación al 40 % de la carga última por interpolación. 6.6 Si se toman lecturas intermedias, dibujar los resultados de cada una de los tres ensayos con la deformación longitudinal en las abscisas y el esfuerzo de compresión en las ordenadas. Calcúlese el esfuerzo de compresión dividiendo el valor de la carga en la maquina de ensayo por el área de la sección transversal del especimen determinada de acuerdo con la sección 5.4. 7. Cálculos 7.1 Calcúlese el modulo de elasticidad, próximo a 50,000 psi (344.74 Mpa) como sigue: E = (S2 – S1) / (2 – 0.000050) Donde : E = modulo de elasticidad secante, psi S2 = esfuerzo correspondiente al 40 % de la carga última
S1 = esfuerzo correspondiente a la deformación longitudinal, 1, de 50 millonésima, y 2 = deformación longitudinal producida por el esfuerzo S2 7.2 Calcúlese la relación de Poisson próximo a 0.01 como sigue: = (t2 - t1) / (2 – 0.000050) donde: = relación de Poisson t2 = deformación transversal a media altura del especimen, producida por el esfuerzo S2, y t1 = deformación transversal a media altura del especimen, producida por el esfuerzo S1.
8. Informe 8.1 Reportar la siguiente información: 8.1.1 Número de identificación del especimen 8.1.2 Dimensiones del especimen, en pulg. o mm 8.1.3 Historia del curado y medio ambiente del especimen 8.1.4 Edad del especimen 8.1.5 Resistencia del concreto, si ha sido determinada 8.1.6 Peso unitario del concreto, si ha sido determinado 8.1.7 Curva esfuerzo-deformación, si son dibujadas 8.1.8 Módulo de elasticidad secante, y 8.1.9 Relación de Poisson, si ha sido determinada 9. Precisión y Desviación 9.1 Precisión – La precisión maquina multirrevoltura –un solo operador es 4.25% (R1S%) máximo, como de define en la Práctica E 177, sobre el rango de 2.5 a 4 x 10º psi (17.3 a 27.6 x 10º Pa); entonces los resultados de ensayos de cilindros duplicados desde diferentes revolturas no saldrá en más del 5% del promedio de las dos. 9.2 Desviación—Este método de ensayo no tiene desviación porque los valores determinados pueden únicamente ser definidos en términos del método de ensayo mismo. ASTM Designación: C 360 – 92 ASTM Designación: C 360 – 92
Método Estándar de Ensayo para BOLA DE PENETRACIÓN EN UNA MEZCLA FRESCA DE CONCRETO DE CEMENTO HIDRAULICO 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la profundidad de penetración de un peso metálico en una mezcla fresca de concreto de cemento hidráulico. 1.2 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas serán considerados como las estándar 1.3 Esta norma no pretende dirigir todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. Documentos Referenciados Estándares ASTM C 143 Método de Ensayo para Revenimiento del Concreto de Cemento Hidráulico C 172 Práctica para Muestreo de una Mezcla de Concreto Fresco. 2.2 Otro Documento Manual de Ensayos para Agregados y Concreto Resumen del Método de ensayo 3.1 La consistencia del concreto es medida determinando la penetración en el semiesférica en la parte inferior. Las lecturas de penetración pueden ser correlacionadas con los resultados del Método de Ensayo C 143 para una mezcla de concreto dada. 4. Significado y Uso 4.1 Este método de Ensayo es usado primeramente para determinar la penetración de una bola de metal en una mezcla de concreto fresco como una medida para determinar la trabajabilidad del concreto. Después de obtener datos suficientes, comparados con resultados del ensayo de revenimiento estándar, se obtiene la correlación, el resultado de las lecturas de penetración pueden ser usados para determinar con confianza los requerimientos de revenimiento.
Aparatos 5.1 El aparato de la bola de penetración consistirá de un cilindro con una forma marco para guiar el agarradero que sirve como una referencia para medir la profundidad de penetración (Fig. 1) 5.1.1 Peso—El peso cilíndrico será de aproximadamente 6 pulg. (152 mm) de diámetro y 4 5/8 pulg. (117 mm) de altura, con la cara superior en ángulo recto con el eje y la base en forma semiesférica de 3 pulg. (76 mm) de radio. El peso cilíndrico puede ser fabricado de metal proporcionando las dimensiones y peso, con el agarradero reuniendo los requisitos y un acabado liso. 5.1.2 Agarradero—El agarradero será de metal liso, de ½ pulg. (13mm) de diámetro y graduado en incrementos de ¼ pulg. (6.4 mm), con cada pulgada numerada desde el punto cero en el estribo. El agarradero puede ser en forma de T ó un rectángulo cerrado en el extremo superior para permitir tomarlo con la mano. 5.1.3 Estribo – El marco o estribo será de al menos 1 ½ pulg. (38 mm) de ancho y cada pie tendrá un área de carga mínima de 9 pulg.2 (57 cm2 ). La distancia libre entre cada pie será al menos de 9 pulg. (228 mm). El borde superior del estribo coincidirá con la marca cero en el agarradero graduado cuando el aparato esta descansando sobre una superficie plana y sólida. Muestra de Ensayo 6.1 El concreto puede ser ensayado en cualquier lugar como colocado en las formaletas libre de cualquier manipulación, o en un recipiente adecuado tal como charola, bandeja o carretilla de acuerdo con los procedimientos de muestreo de la Práctica C 172. En cualquier caso la profundidad mínima del concreto será al menos tres veces el tamaño máximo del agregado pero en ningún caso menor de 8 pulg.(203 mm). La distancia horizontal mínima de la línea central del agarradero al borde de la superficie nivelada sobre la cual se realiza el ensayo será de 9 pulg. (228 mm). Procedimiento 7.1 Llevar la superficie del concreto a una condición lisa y nivelada usando una regla de madera o enrasador, trabajando la superficie tan poco como sea posible para evitar la formación de capas de mortero. Durante el ensayo, el concreto adyacente no deberá estar sujeto a vibración o agitación. Poner la base del aparato sobre la superficie de concreto nivelada, con el agarradero en posición vertical y libre de deslizar a través del marco. Separar el peso de la superficie de concreto y suéltelo lentamente. Después que el peso ha sido descargado y viene a descansar, lea la penetración con una precisión de ¼ pulg. (6.4 mm). Tome un mínimo de tres lecturas de una misma bachada o localización. Estas lecturas no serán tomadas con el pie del marco dentro de 6 pulg. (152 mm) de un punto donde el pie descansó en
un ensayo anterior. Si la diferencia entre las lecturas máxima y mínima es mayor que 1 pulg. (25 mm), hacer mediciones adicionales hasta que tres lecturas sucesivas sean obtenidas dentro de la pulgada convenida. No hacer corrección por algún asentamiento del pie del estribo o marco. Informe 8.1 Registrar la penetración en términos de pulgadas (o milímetros). Los valores reportados serán el promedio de tres o mas lecturas, las cuales estarán dentro de 1 pulg. (25 mm) convenida, tomadas en la muestra de concreto. Reporte los valores con una precisión de ¼ pulg. (6.4 mm) Precisión y Desviación 9.1 Precisión—Ninguna información se conoce que exista para que sirva como una base en la preparación de una precisión establecida. Tal información esta siendo analizada por el subcomité. 9.2 Desviación – Este método de ensayo no tiene desviación porque el valor determinado puede ser definido únicamente en términos del método de ensayo. Palabras Clave 10.1 bola de penetración, consistencia, concreto fresco. ASTM Designación: C 293 – 02 ASTM Designación: C 293 – 02 Método de Ensayo Estándar para Resistencia a la Flexión del Concreto (Usando una Viga Simple con Carga al Centro del Claro)
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre el procedimiento para la determinación de la resistencia a flexión de especímenes de concreto mediante el uso de una viga simple con carga al centro del claro. Este no es una alternativa al Método de Ensayo C 78. 1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg serán considerados estándar. Las unidades SI equivalentes de lb-pulg han sido redondeadas donde es necesario para aplicaciones prácticas. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a todas los problemas de seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso.
2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31 Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en Campo C 78 Método de Ensayo para Resistencia a la Flexión del Concreto (Usando una Viga Simple con Carga a los Tercios del Claro). C 192 Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en el Laboratorio. C 617 Práctica para Cabeceado de Especímenes Cilíndricos de Concreto. C 1077 Práctica para Laboratorios de Ensayo de Concreto y Agregados para Concreto para uso en Construcción y Criterios para Evaluación de Laboratorios. E 4 Práctica para Verificación de Fuerzas en Maquinas de Ensayo. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es usado para determinar el módulo de ruptura de especímenes preparados y curados de acuerdo con las Prácticas C 31 o C 192. La resistencia determinada variará donde haya diferencias en el tamaño del espécimen, preparación, condiciones de humedad, o curado. 3.2 Los resultados de este método de ensayo pueden ser usados para determinar confianza con las especificaciones o como una base para el proporcionamiento, mezclado y operaciones de colocación. Este método de ensayo produce valores de resistencia a la flexión significativamente mayores que el Método de Ensayo C 78 (Nota 1). Nota 1 – La ejecución del ensayo de laboratorio este método de ensayo puede ser evaluado de acuerdo con la Práctica C 1077. 4. Aparatos 4.1 La maquina de ensayo estará de acuerdo con los requerimientos de las secciones en Bases de Verificación, Correcciones, e Intervalos de Tiempo entre Verificaciones de la Práctica E 4. No son permitidas maquinas de ensayo operadas manualmente con bombas que no proporcionan una carga continua para fallar en un impulso por impacto. Se permiten bombas motorizadas o manuales con bombas de desplazamiento positivo teniendo suficiente volumen en un impulso continuo para completar un ensayo sin que sea necesario recargarlas y tendrán que ser capaces de aplicar carga a una razón uniforme sin golpes ni interrupciones. 4.2 Aparatos de Carga – El mecanismo mediante el cual las fuerzas son aplicadas al espécimen estará compuesto de un bloque para la aplicación de la carga y dos bloques de apoyo. Estos deben asegurar que todas las fuerzas sean aplicadas perpendicularmente a la cara del espécimen sin excentricidad. El diagrama de un aparato que cumple con estos propósitos es mostrado en la Fig. 1. 4.2.1 Todos los aparatos para efectuar ensayos de flexión con carga al centro del claro serán similares al mostrado en la Fig. 1 y mantendrán constante la separación
entre apoyos y la posición central del bloque de aplicación de carga con respecto al bloque de soporte dentro de 0.05 pulg ( 1.3 mm). 4.2.2 Las reacciones serán paralelas a la dirección de la carga aplicada todo el tiempo durante el ensayo, y la relación de distancia horizontal entre el punto de apli-cación de carga y la reacción más cercana a la profundidad de la viga será 1.5 2%. 4.2.3 El bloque de aplicación de carga y los de soporte no deberán tener más de 2 ½” ( 64 mm) de altura, medidos desde el eje o centro del pivote, y deberán extender- se por lo menos a través del ancho completo del espécimen. Cada superficie de carga endurecida en contacto con el espécimen, no sobresaldrá del plano por más de 0.002 pulg. (0.05 mm) y serán porciones de cilindros cuyo eje coincida con el eje del rodillo o con el centro de la esfera que sirve de pivote al bloque. El ángulo sub-tendido por la superficie curva de cada bloque será al menos 45° (0.79 rad). El bloque de aplicación de carga y los de soporte serán mantenidos en una posición vertical y en contacto con el rodillo o esfera por medios de resortes de carga que lo mantengan en contacto con el rodillo o esfera. El rodillo en el bloque de aplicación de carga central de la Fig. 1 puede ser omitido cuando se usa un bloque de apoyo con asiento esférico. 5. Espécimen de Ensayo 5.1 El espécimen de ensayo será conforme con todos los requerimientos de la Práctica C 31 o C 192 aplicable a vigas o especímenes prismáticos y tendrán una longitud de ensayo igual a tres veces su profundidad con variaciones dentro del 2 %. Los lados del espécimen formarán ángulo recto con las caras superior e inferior. Todas las superficies serán lisas y libres de cicatrices, muescas, huecos y marcas de identificación. 6. Procedimiento 6.1 Los ensayos de flexión en especímenes curados húmedos serán hechos tan pronto como sea práctico, después de removerlos del lugar de almacenamiento húmedo. Las superficies secas del espécimen dan como resultado una reducción en el modulo de ruptura medido. 6.2 Gire la muestra de ensayo sobre uno de sus lados respecto a la posición de moldeado y céntrelo en los bloques de soporte. Centre el sistema de carga en relación con la aplicación de fuerza. Llevar el bloque de aplicación de carga en contacto con la superficie del espécimen en el centro y aplique una carga entre 3 y 6 % de la carga ultima estimada. Usando 0.004 pulg (0.10 mm) y 0.015 pulg (0.38 mm) 6.3 Cargue el espécimen continuamente y sin impacto. La carga será aplicada a una razón constante Aplique la carga como para que el esfuerzo en la fibra extrema incremente a una razón entre 125 y 175 psi/min (0.9 y 1.2 MPa/min). La razón de carga es calculada usando:
r = 2 Sbd2/3L donde: r = razón de carga, lb/min, (MN/min) s = razón del incremento del esfuerzo en la fibra extrema, psi/min, (MPa/min) b = ancho promedio del espécimen, pulg (mm) d = altura promedio del espécimen, pulg, (mm), y L = longitud entre apoyos, pulg, (mm). 7. Medida de los Especímenes después del Ensayo 7.1 Para determinar las dimensiones de la sección del espécimen para uso en el cálculo del modulo de ruptura, tome medidas a través de una de las caras fracturadas después del ensayo. Para cada dimensión, tome una medida en cada borde y una en el centro de la sección transversal. Use las tres medidas en cada dirección para determinar el ancho promedio y la altura promedio. Tome todas las medidas al más cercano 0.05 pulg. (1 mm). Si la fractura ocurre en una sección cabeceada, incluya el espesor del cabeceado en la medida. 8. Cálculos 8.1 Calcule el modulo de ruptura como sigue: R = 3 P L / 2 bd2 Donde: R = módulo de ruptura, psi, o MPa P = máxima carga aplicada, indicada por la maquina de ensayo, lbf, o N. L = longitud entre apoyos, pulg, o mm, b = ancho promedio del espécimen, a la fractura, pulg, o mm d = altura promedio del espécimen, a la fractura, pulg, o mm Nota 2 – El peso de la viga no esta incluido en los cálculos de arriba. 9. Reporte 9.1 Reporte la siguiente información: 9.1.1 Numero de identificación 9.1.2 Ancho promedio al más cercano 0.05 pulg (1 mm) a la fractura. 9.1.3 Altura promedio al más cercano 0.05 pulg (1 mm) a la fractura 9.1.4 Longitud entre apoyos en pulgadas (o milímetros) 9.1.5 Carga máxima aplicada en libras fuerza (o newtons) 9.1.6 Módulo de ruptura calculado al más cercano 5 psi (0.05 MPa) 9.1.7 Registro del curado y condición de humedad aparente del espécimen al momento del ensayo. 9.1.8 Si el espécimen fue cabeceado, aserrado o si se usaron almohadillas 9.1.9 Defectos en el espécimen, y 9.1.10 Edad del espécimen.
10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión – El coeficiente de variación de los resultados del ensayo han sido observados para ser dependientes del nivel de esfuerzos de las vigas. El coeficiente de variación de un solo operador ha sido encontrado a ser 4.4 %. Por lo tanto, los resultados de dos o más ensayos conducidos adecuadamente por el mismo operador en vigas hechas de la misma revoltura de muestra pueden no diferir de otra por más de 12 %. El coeficiente de variación multilaboratorio ha sido encontrado a ser 5.3 %. Por lo tanto, los resultados de dos laboratorios diferentes en vigas hechas de la misma revoltura de muestra no deben diferir de otra por más de 15 %. 10.2 Tendencia – Ya que no hay estándar aceptado para determinar la tendencia en este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia es hecha. 11. Palabras clave 11.1 vigas; concreto; ensayo de resistencia a la flexión; modulo de ruptura. ASTM Designación: C 231 – 97 ASTM Designación: C 231 – 97 Método Estándar de Ensayo para Contenido de Aire en una Mezcla de Concreto Fresco por el Método de Presión 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en una mezcla de concreto fresco mediante la observación del cambio en volumen de concreto con un cambio en la presión. 1.2 Este método de ensayo se usa para concretos y morteros hechos con agregados relativamente densos para los cuales el factor de corrección del agregado puede ser determinado satisfactoriamente con la técnica descrita en la Sección 6. Esta prueba no se aplica a concretos hechos con agregados de peso ligero, escoria de altos hornos enfriadas con aire o agregados con alta porosidad. En estos casos debe usarse el Método de Ensayo C 173. Este método de ensayo no es aplicable también a concreto no plástico tales como el usado comúnmente en la fabricación de tubos y bloques de mampostería.
1.3 El texto de este estándar hace referencia a notas y pie de notas que proporcio nan información explicatoria. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deben ser considerados como requisitos de este estándar. 1.4 Los valores dados en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores en paréntesis son proporcionados para propósitos informativos solamente. 1.5 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad asocia-dos con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer las medidas de seguridad y salud apropiadas, así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. Ver nota A.1.7 para una medida de precaución especifica. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire del Concreto (Método Gravimétrico) C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco C 173 Método de Ensayo para Contenido de Aire en una Mezcla de Concreto Fresco por el método Volumétrico. C 192 Práctica para Elaboración y Curado en Laboratorio de Especímenes Ensayo C 670 Práctica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. E 177 Práctica para Uso de los Términos Precisión y Tendencia en los Métodos de Ensayo ASTM. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en una mezcla de concreto fresco. Este ensayo determina el contenido de aire de una mezcla de concreto fresco excluyendo cualquier aire que pueda estar dentro de los vacíos de las partículas de agregado. Por esta razón, es aplicable a concreto hecho con partículas de agregado relativamente densas y requiere la determinación del factor de corrección de agregados. (ver 6.1 y 9.1) 3.2 Este método de ensayo y el Método de Ensayo C 138 y C 173 nos provee de los procedimientos para presión, gravimétrico y volumétrico, respectivamente, para determinar el contenido de aire en una mezcla de concreto fresco. El procedimiento de presión en este método de ensayo da sustancialmente el mismo contenido de aire que los otros dos métodos para concretos hechos con agregados densos.
3.3 El contenido de aire del concreto endurecido puede ser mayor o menor que el determinado por este método. Esto depende de los métodos y de la cantidad de energía de consolidación aplicada al concreto de donde se toma el espécimen de concreto endurecido; la uniformidad y estabilidad de las burbujas de aire en el concreto fresco y endurecido; precisión del examen microscópico, si es usado; tiempo de comparación; exposición al medio ambiente, tiempo de entrega; proceso de colocación y compactación en el cual se determina el contenido aire del concreto no endurecido, esto es, antes o después de que el concreto pase a través de una bomba u otros factores. 4. Aparatos 4.1 Medidor de Aire – Existen aparatos satisfactorios de dos diseños básicos de operación que emplean el principio de la Ley de Boyle. Para propósitos de referencia aquí estos son designados como Medidor Tipo A y Medidor Tipo B. 4.1.1 Medidor Tipo A – Un medidor de aire que consiste en un recipiente para medir y una cubierta ensamblada (ver Fig. 1) conforme a los requisitos de 4.2 y 4.3. El principio de operación de este medidor consiste en introducir agua a una altura predeterminada por encima de una muestra de concreto de un volumen conocido y la aplicación de una presión de aire predeterminada sobre el agua. La determinación consiste en la reducción del volumen de aire en la muestra de concreto que se obtie-ne observando como disminuye el nivel de agua al aplicar la presión de aire, la presión aplicada es calibrada en términos de porcentaje de aire en la muestra de concreto. 4.1.2 Medidor Tipo B -- Un medidor de aire que consiste en un recipiente para medir y una cubierta ensamblada (ver Fig. 2) conforme a los requisitos de 4.2 y 4.3. El principio de operación de este medidor consiste en igualar un volumen conocido de aire a una presión conocida en una cámara de aire hermética con el volumen de aire desconocido en la muestra de concreto, la aguja del medidor de presión se calibra en términos de porcentaje de aire a la presión observada en la cual ambas presiones se igualan. Presiones de trabajo de 7.5 a 30.0 psi (51 a 207 kPa) han sido usadas satisfactoriamente. 4.2 Tazón de Medición – El recipiente debe ser de forma cilíndrica, hecho de acero, metal duro u otro material duro que no reaccione con la pasta de cemento, teniendo un diámetro mínimo igual a 0.75 a 1.25 veces la altura, y una capacidad de al menos 0.20 pies3 (0.006 m3). Este debe tener un borde en la parte superior para poder cerrar herméticamente o construido de otra manera para proveer una presión entre el recipiente y la cubierta. Las superficies interiores del recipiente, de los bordes y otras partes que ensamblen entre sí deben tener terminado liso. El recipien-te de medición y la cubierta deben ser suficientemente rígidos para limitar el factor de expansión D del aparato (anexo A 1.5) a no más del 0.1% del
contenido de aire que muestra la escala indicadora bajo presiones de uso normales. 4.3 Tapadera ensamblada: 4.3.1 La tapadera ensamblada debe estar hecha de acero o de otro material duro que no reaccione con la pasta de cemento. Debe tener un borde en la parte superior para poder cerrarlo herméticamente. Las superficies interiores deben tener un terminado suave y de forma tal que haya espacio para aire por arriba del nivel superior del recipiente de medición. La tapadera debe ser suficientemente rígida para limitar el factor de expansión del aparato como se señala en la sección 4.2. 4.3.2 La tapadera ensamblada debe tener un indicador directo de contenido de aire. La tapa para medidores Tipo A debe tener un tubo transparente con graduaciones o un tubo de metal de diámetro interior constante con un indicador de vidrio. Para medidores Tipo B el indicador del medidor de presión debe ser calibrado para indicar el porcentaje de aire. La escala debe tener graduaciones para medir un rango de contenido de aire de al menos 8 % legible al 0.1 % determinadas por el propio ensayo de calibración de presión de aire. 4.3.3 La tapadera ensamblada debe tener válvulas de aire a presión, válvulas de escape de aire y llaves para quitar o agregar agua en la medida que sea necesario para el diseño particular del medidor. También debe tener un mecanismo adecuado de sujeción de la tapa con el recipiente, que selle herméticamente sin atrapar aire en la junta de los bordes de la tapa y el recipiente. Una adecuada bomba de mano debe ser provista con la tapa como parte integral o como un accesorio. 4.4 Recipiente de Calibración – Tener una vasija con volumen interno igual a un porcentaje del volumen del recipiente de medición que corresponda al porcentaje aproximado de aire en la muestra de concreto a medir; o si es menor, debe ser posible revisar la calibración del indicador del medidor, al porcentaje aproximado de aire en el concreto a medir, llenándolo varias veces. Cuando el diseño del medidor requiera colocar el recipiente de calibración dentro del recipiente de medición para revisar su calibración, este debe ser cilíndrico y de profundidad interna ½” (13 mm) menor que el recipiente. Nota 1 – Un recipiente de calibración apropiado para colocar dentro del recipiente de medición puede fabricarse de tubo de cobre calibre 16, de diámetro tal que proporcione el volumen necesario, con un disco de bronce de ½ “ de espesor soldado en el extremo. Cuando el diseño del medidor requiera que se retire agua del recipiente para revisar la calibración, el recipiente de calibración puede ser
parte integral de la sección superior o puede ser un cilindro independiente similar al descrito arriba. 4.5 Los diseños de los distintos tipos de medidores de aire disponibles difieren en técnicas de operación por lo que no todos los artículos descritos en 4.6 a 4.16 pueden ser necesarios. Los artículos requeridos son aquellos necesarios para la correcta determinación del contenido de aire con el tipo de medidor usado de acuerdo con los procedimientos indicados en este método. 4.6 Resortes de Alambre y otros Artefactos para Mantener en su Lugar el Cilindro de Calibración. 4.7 Tubo de rociado—Un tubo de bronce de diámetro adecuado, que puede ser parte integral de la sección superior o proporcionarse por separado. Debe ser fabri-cado de tal modo que cuando se añada agua al recipiente, ésta rocíe las paredes de la cubierta y fluya por ellas causando un mínimo de perturbación al concreto. 4.8 Espátula – Una espátula típica para mampostería 4.9 Varilla de Apisonado – La varilla debe ser de acero, lisa, de 5/8” (16 mm) de diámetro y no menor de 16” (400 mm) de longitud, con el extremo redondeado o hemisférico con diámetro de 5/8” (16 mm). 4.10 Mazo – Un mazo con cabeza de hule o cuero que pese aproximadamente 1.25 0.50 lb (0.57 0.23 Kg) para usarse con recipientes de 0.5 pie3 (14 dm3) o menores. Para recipientes más grandes que 0.5 pie3 un mazo que pese aproximada-mente 2.25 0.50 lb (1.02 0.23 Kg). 4.11 Varilla para remover –Una varilla de acero u otro metal apropiado de al menos 1/8” (3 mm) de espesor y ¾“ (20 mm) de ancho por 12” (300 mm) de longitud. 4.12 Placa para remover exceso de concreto. Una placa metálica rectangular y plana para remover, de al menos ¼” (6 mm) de espesor o un vidrio o placa de acrílico de al menos ½” (12 mm) de espesor con una longitud y ancho de al menos 2” (50 mm) más grande que el diámetro del medidor que se va a usar. El borde de la placa debe estar recto y liso dentro de una tolerancia 1/16” (1.5 mm) 4.13 Embudo, Su salida debe acoplarse al tubo de rociado. 4.14 Recipiente para Agua –Con capacidad suficiente para llenar el indicador del medidor de presión desde la parte superior del concreto hasta la graduación cero. 4.15 Vibrador, como se describe en la Práctica C 192.
4.16 Mallas, 1 ½” (37.5 mm) con área de tamizado no menor de 2 pie2 (0.19 m2). 5. Calibración del Equipo 5.1 Haga pruebas de calibración de acuerdo con los procedimientos descritos en el anexo. El trato brusco afecta la calibración de los medidores Tipo A y B. Los cambios en presión barométrica afectan la calibración de los medidores Tipo A pero no la de los medidores Tipo B. Los pasos descritos en las secciones A 1.2 a A 1.6 del anexo, en la manera que apliquen al tipo de medidor en cuestión, son prerequisitos para la prueba final de calibración para determinar ya sea la presión operacional P en el indicador de presión de medidores Tipo A conforme se describe en la sección A 1.7, o para determinar la precisión de las graduaciones que indican el contenido de aire en la escala del indicador de presión de los medidores Tipo B. Normalmente los pasos A 1.2 a A 1.6 solo necesitan ejecutarse una vez (en el momento de la calibración inicial) u ocasionalmente para verificar si la capacidad del cilindro de calibración y del recipiente de medición han variado. En cambio, las pruebas de calibración descritas en las secciones A 1.7 y A 1.9, para los medidores Tipo A y B respectivamente, deben ser hechas tan frecuentemente como sea necesario para asegurar que se este usando la presión operacional P adecuada en el indicador de presión de los medidores Tipo A, o que el contenido de aire correcto sea indicado por la escala de contenido de aire del indicador de presión de los medidores Tipo B. Un cambio en la elevación de más de 600 pies (183 m) de la localización a la cual fue calibrado un medidor Tipo A, se requerirá una recalibración de acuerdo con la sección A 1.7. 6. Determinación del Factor de Corrección del Agregado 6.1 Procedimiento – Determine el factor de corrección del agregado con una muestra combinada de agregados finos y gruesos como se indica en las secciones 6.2 a 6.4. Es determinado independientemente aplicando la presión calibrada a una muestra de agregados finos y gruesos en aproximadamente las mismas condiciones de hu-medad, cantidad y proporciones que presenta la muestra de concreto bajo ensayo. 6.2 Tamaño de la muestra de Agregado - Calcule los pesos del agregado fino y grueso presentes en la muestra de concreto recién mezclado cuyo contenido de aire se desea determinar, usando las siguientes fórmulas: Fs = (S/B) x Fb (1) Cs = (S/B) x Cb (2) Donde: Fs = Peso del agregado fino en la muestra de concreto bajo ensayo (lb o Kg)
S = Volumen de la muestra de concreto (vol. del recipiente de medición) pie3 (m3) B = Volumen del concreto producido por carga (Nota 2) pie3 (m3) Fb= Peso total del agregado fino en la condición de humedad usada en la producción de la mezcla, lb (Kg). Cs = Peso del agregado grueso en la muestra de concreto bajo ensayo, lb (Kg) Cb = Peso total del agregado grueso en la condición de humedad usada en la producción de la carga, lb (Kg). Nota 2 – El volumen de concreto producido por carga puede ser determinado de acuerdo con las estipulaciones de la prueba C 138. Nota 3 – El término peso es temporalmente usado en esta norma dado su uso tan popular. La palabra se refiere tanto a fuerza como a masa y se debe tener cuidado en determinar cual es su significado en cada caso (en unidades SI se usa newton para fuerza y kilogramo para masa). 6.3 Colocación del Agregado en el Recipiente de Medición – Mezcle muestras representativas de agregado fino Fs y de agregado grueso Cs y colóquelos en el recipiente de medición con agua hasta una tercera parte. Coloque la mezcla de agregados en pequeñas cantidades; si es necesario, añada más agua hasta que inunde todo el agregado. Vierta cada cucharada de mezcla de tal manera que atrape el menor contenido de aire posible y elimine rápidamente la espuma acumulada. Golpee suavemente los lados del recipiente y apisone ligeramente 1” (25 mm) superiores del agregado con 8 a10 golpes de varilla. Revuelva cada vez después de añadir agregado para eliminar el aire atrapado. 6.4 Determinación del Factor de Corrección del Agregado: 6.4.1 Procedimiento Inicial para Medidores Tipo A y Tipo B—Cuando todo el agregado haya sido colocado en el recipiente de medición, remueva el exceso de espuma y mantenga el agregado inundado por un periodo de tiempo aproximadamente igual al tiempo que transcurra entre la introducción de agua a la mezcla y la ejecución del ensayo de contenido de aire, antes de proceder con la determinación como se indica en la sección 6.4.2 o6.4.3. 6.4.2 Medidor Tipo A – Complete el ensayo como se describe en 8.2.1 y 8.2.2. El factor de corrección del agregado, G, es igual a h1 – h2 (ver Fig. 1) (Nota 4). 6.4.3 Medidor Tipo B – Desarrolle los procedimientos descritos en 8.3.1. Remueva un volumen de agua del aparato ensamblado y llénelo con un volumen equivalente
aproximadamente al volumen de aire que estaría contenido en una muestra típica de concreto con tamaño igual al volumen del recipiente. Remueva el agua de la forma descrita en A.1.9 para los ensayos de calibración. Complete la prueba como se indica en 8.3.2. El factor de corrección del agregado, G, es igual a la lectura de la escala de contenido de aire menos el volumen de agua removido del recipiente, expresada como un porcentaje del volumen de éste (ver Fig. 1). Nota 4 – El factor de corrección del agregado variará dependiendo del tipo de agregado. Solo puede ser determinado mediante ensayo, ya que aparentemente no esta relacionado directamente con la capacidad de absorción de las partículas. El ensayo puede hacerse fácilmente y no debe ser ignora-do. Generalmente el factor permanece razonablemente constante para cada tipo de agregado, pero se recomienda verificar el ensayo ocasionalmente. 7. Preparación de la Muestra de Concreto para Prueba 7.1 Obtenga la muestra de una mezcla de concreto recién mezclado de acuerdo con los procedimientos aplicables de la Práctica C 172. Si el concreto contiene partículas de agregado grueso que pueden ser retenidas en la malla de 2” (50 mm), tamice en húmedo una cantidad suficiente de la muestra representativa sobre una malla de 1 ½” ( 37.5 mm), como se describe en la Práctica C 172, para llenar el recipiente de medición del tamaño seleccionado para su uso. Lleve a cabo las operaciones de tamizado en húmedo con la mínima perturbación posible del mortero. No intente limpiar el mortero adherido a las partículas de agregado grueso retenido en la malla. 8. Procedimiento para Determinar el Contenido de Aire del Concreto 8.1 Colocación y compactación de la muestra: 8.1.1 Humedezca el interior del recipiente medidor y colóquelo en una superficie firme, nivelada y plana. Coloque en el recipiente de medición, en capas iguales, una muestra representativa de concreto, preparada como se describe en la sección 7. Compacte cada capa con el procedimiento de varillado (8.1.2) o por vibración (8.1.3) Remueva el exceso de la capa superior (8.1.4). Varille el concreto con revenimiento mayor que 3” (75 mm). Varille o vibre el concreto con revenimiento entre 1 y 3” (25 a 75 mm). Compacte el concreto con revenimiento 1” (25 mm) mediante vibración. 8.1.2 Varillado—Coloque el concreto en el recipiente de medición en tres capas de aproximadamente igual volumen. Compacte cada capa de concreto con 25 golpes de varilla uniformemente distribuidos sobre la sección transversal. Después de que cada capa es varillada, golpee los lados del medidor suavemente con el mazo de 10 a 15 veces para cerrar cualquier hueco que haya quedado y para liberar burbujas
de aire atrapado. Apisone la capa del fondo en su profundidad total, evitando que la varilla golpee el fondo del recipiente. Apisone la segunda y tercera capa con la fuerza necesaria para que la varilla penetre 1” (25 mm) en la capa inferior. Adicione la capa final de concreto de tal manera que evite el exceso de llenado (ver 8.1.4). 8.1.3 Vibración – Coloque el concreto en el recipiente de vibración en dos capas de aproximadamente igual volumen. Coloque todo el concreto de cada capa antes de iniciar el vibrado de esa capa. Compacte cada capa con tres inserciones del vibrador distribuidas en partes iguales sobre toda la superficie. Adicionar la capa final de tal manera que evite el exceso de llenado (sección 8.1.4). Al compactar la capa de fondo no permita que el vibrador descanse o toque el fondo o los lados del recipiente de medición. Tenga cuidado al sacar el vibrador para asegurar que no deja bolsas de aire dentro del espécimen. Mantenga una duración de vibración constante para el tipo de vibrador, el tipo de concreto y el tipo de recipiente que se esté utilizando. La duración de la vibración requerida dependerá de la trabajabilidad del concreto y de la eficiencia del vibrador. Continúe la vibración hasta que el concreto esta adecuada-mente compactado. Nunca continúe la vibración tanto como para causar que se escape la lechada de la mezcla. Nota 5 – La sobrevibración puede causar segregación y la perdida de aire atrapado intencionalmente. Usualmente, suficiente vibración ha sido aplicada tan pronto como la superficie del concreto se vuelve relativamente lisa y toma una apariencia brillante. 8.1.4 Remoción del Excedente del Concreto – Después de compactar el concreto quite el exceso de la superficie, deslizando la varilla de enrase sobre el borde del recipiente de medición con un movimiento a manera de aserrado hasta que el recipi-ente este totalmente nivelado. Al completar la compactación, el recipiente no debe tener ni exceso ni muy poco concreto. La remoción de 1/8” (3 mm) al nivelar la superficie es considerado óptimo. Cuando se usa una placa para enrasar el concreto se enrasa como se prescribe en el Método de Prueba C 138. Nota 6 – Una pequeña cantidad de concreto representativo de la muestra puede añadirse para compensar deficiencias. Si el recipiente contiene demasiado concreto, quite parte con una espátula o cucharón antes de nivelar y enrasar la superficie. Nota 7 – El uso de una placa de enrase sobre el aluminio u otro material suave de los recipientes de medición puede causar desgaste rápido de los bordes y requerir mantenimiento frecuente, calibración y en consecuencia reemplazo.
8.1.5 Aplicación del Método de Prueba – Cualquier parte del método de prueba que no se designe específicamente para medidores Tipo A o Tipo B aplica a ambos tipos 8.2 Procedimiento – Medidor Tipo A 8.2.1 Preparación para Ensayo – Limpie bien los bordes del recipiente y de la cubierta para que cuando ésta se una al recipiente cierre herméticamente. Ensamble el aparato y agregue agua sobre el concreto por el tubo hasta que llegue a la marca de la mitad de la columna de medición. Incline el aparato unos 30° respecto a la vertical y usando el fondo del recipiente como eje, darle varias vueltas en circulo con el extremo superior de la columna, simultáneamente golpee la cubierta suavemente para remover burbujas de aire atrapado sobre la muestra de concreto. Regrese el aparato a su posición vertical y llene la columna de agua ligeramente por encima de la marca de cero golpeando ligeramente los lados del recipiente. Haga que el nivel de agua en el tubo llegue a cero antes de cerrar la toma de agua en el extremo superior de la columna (ver Fig. 1 A). Nota 8 – Algunos medidores del Tipo A cuentan con una marca de llenado calibrada debajo de la marca del cero. Generalmente, esta marca de inicio no debe ser usada desde, como se notifica en 8.2.3, que el contenido aparente de aire es la diferencia entre el nivel de agua en la lectura H, en la presión P y el nivel de agua h2 en presión cero después de liberarse de la presión P. 8.2.2 La superficie interna de la cubierta que ensambla deberá mantenerse limpia y libre de aceite o grasa; la superficie deberá estar húmeda para evitar la adherencia de burbujas de aire que puedan dificultar el ensamble del equipo. 8.2.3 Procedimiento de la Prueba – Aplique al concreto una presión ligeramente mayor a la presión de prueba P deseada [aproximadamente 0.2 psi (1380 Pa) más] utilizando la bomba manual. Para equilibrar la presión golpee fuertemente los lados del recipiente y cuando el indicador de presión muestre la presión exacta de prueba P, determinada de acuerdo con la Sección A 1.7, lea el nivel de agua h1 y registre la medición aproximada a la marca o media marca más cercana en la escala graduada del tubo o vidrio de medición (ver Fig. 1 B). Para mezclas muy duras puede ser necesario golpear fuertemente el recipiente varias veces, hasta que no se produzcan cambios en el contenido de aire indicado. Libere gradualmente la presión de aire con la válvula de escape de la parte superior de la columna de aire y golpee ligeramente los lados del recipiente durante un minuto. Registre el nivel de agua h2 aproximando a la marca o media marca más cercana (ver fig. 1 C). Calcule el contenido aparente de aire con la siguiente fórmula: A1 = h1 – h2 (3)
Donde: A1 = contenido aparente de aire h1 = lectura del nivel de agua a la presión P (ver nota 6) h2 = lectura del nivel de agua a presión cero, después de liberar la presión P. 8.2.4 Prueba de Revisión – Repita los pasos descritos en la sección 8.2.3 sin añadir agua para restablecer el nivel de agua en la marca cero. Las dos lecturas sucesivas del contenido aparente de aire deben diferir en un 0.2 % máximo y deben promediarse para obtener el valor A1 que se usará para calcular el contenido de aire As de acuerdo con la Sección 9. 8.2.5 En el caso de que el contenido de aire exceda el rango del medidor cuando este se opere a presión normal de prueba P, reduzca la presión de prueba a presión alterna de prueba P1 y repita los pasos señalados en las secciones 8.2.2 y 8.2.3 Nota 9 – Ver la sección A.1.7 del anexo. Para un procedimiento de calibración exacto. Se puede calcular un valor aproximado de la presión alterna P1 tal que el contenido aparente de aire sea igual a dos veces la lectura del medidor, con la siguiente ecuación: P1 = Pa P/(2Pa + P) (4) Donde: P1 = presión alterna de prueba, psi (kPa) Pa = presión atmosférica, psi (aproximadamente 14.7 psi (101 kPa), pero varía dependiendo de la altitud y condiciones climatológicas. P = Presión normal de prueba o presión operacional del medidor, psi (kPa) 8.3 Procedimiento – Medidor tipo B 8.3.1 Preparación para Ensayo – Limpie completamente los bordes del recipiente y de la cubierta para que cuando esta se una al recipiente cierre herméticamente, ensamble el aparato. Cierre la válvula de aire entre la cámara de aire y el recipiente de medición y abra ambas llaves de desagüe que se encuentran en los hoyos de la cubierta. Usando una jeringa plástica inyecte agua a través de uno de las llaves de desagüe hasta que el agua salga por el otro desagüe. Mueva suavemente el medidor hasta que salga todo el aire por la misma llave de desagüe.
8.3.2 Procedimiento de la Prueba – Cierre la válvula de escape de la cámara y bombee aire en la cámara hasta que el indicador de presión llegue a la línea de presión inicial. Deje pasar unos segundos para que el aire comprimido se enfríe a temperatura normal. Estabilice el indicador a la presión inicial bombeando o sacando aire conforme sea necesario y golpeándolo ligeramente. Cierre las dos llaves de desagüe en los hoyos de la cubierta. Abra la válvula de aire entre la cámara y el recipiente de medición. Golpee firmemente los lados del recipiente para equilibrar la presión interna. Golpee suavemente el indicador de presión para estabilizar la aguja y leer el porcentaje de aire. Si no se cierra la válvula de aire principal antes de liberar la presión del recipiente o de la cámara de aire, el agua será succionada a la cámara de aire causando errores en las mediciones subsecuentes. En el caso de que entre agua en la cámara de aire deberá ser sacada por la válvula de escape de agua y se deberá bombear más aire para expulsar residuos de agua. Libere la presión abriendo las dos llaves de desagüe (Fig. 1, A y B) antes de quitar la cubierta. 9. Cálculos 9.1 Contenido de Aire de la Muestra Ensayada – Calcule el contenido de aire del concreto en el recipiente de medición con la siguiente ecuación: As = A1 - G (5) Donde: As = contenido de aire de la muestra sometida a prueba, % A1 = contenido aparente de aire de la muestra sometida a prueba, % (ver 7.2.2 y 8.3.2). G = factor de corrección del agregado, % (Sección 6). 9.2 Contenido de Aire de toda la Mezcla – Cuando la muestra ensayada representa la porción de la muestra que es obtenida por tamizado en húmedo para remover partículas de agregado mayores de 1 ½” (37.5 mm), el contenido de aire de toda la mezcla puede calcularse como sigue: At = 100 As. Vc / (100 Vt - As.Va) (6) Donde: (Nota 10): At = contenido de aire de toda la mezcla, % Vc = volumen absoluto de todos los ingredientes de la mezcla que pasan la malla de 1 ½”, libre de aire, como se determina con los pesos originales de la mezcla, pie3, m3
Vt = volumen absoluto de los ingredientes de la mezcla, libre de aire, pie3, (m3). Va = volumen absoluto de los agregados de la mezcla mas gruesos que la malla de 1 ½”, como se determina con los pesos originales de la mezcla, pie3, (m3). 9.3 Contenido de Aire del mortero – Cuando se desea conocer el contenido de aire del mortero en la mezcla, calcularlo como sigue: Am = 100 As Vc / [100 Vm + As (Vc – Vm) ] (7) Donde: Am = contenido de aire de la fracción de mortero, % Vm = volumen absoluto de los ingredientes del mortero en la mezcla, libre de aire, pie3 (m3). Nota 10 – La manera más conveniente de obtener los valores a usar en las ecuaciones 6 y 7 es de datos de la mezcla de concreto tabulados como se indica para mezclas de cualquier tamaño: Volumen absoluto, pie3 (m3). Cemento __________ Agua __________ } Vm } Vc Agregado fino __________ Agregado grueso (No. 4 a 1 ½”) __________ Agregado grueso (1 ½”) __________ Va Total __________ Vt 10. Precisión y tendencia 10.1 Precisión: 10.1.1 Precisión de un solo operador – La desviación estándar de un solo operador no puede establecerse porque los requisitos de la muestra para este método, como establece la Práctica C 172, no permiten que al mismo tiempo un solo operador conduzca más de un ensayo en una muestra.
10.1.2 Precisión multilaboratorio – La desviación estándar de un multilaboratorio no se ha establecido. 10.1.3 Precisión multioperador – La desviación estándar del multioperador del resul-tado de una sola prueba, se encontró en 0.28 % de aire por volumen de concreto para medidor Tipo A, los medidores del aire como el contenido de aire no debe exceder al 7 %. Es por eso que los resultados de dos pruebas adecuadamente conducidas por diferentes operadores, pero no del mismo material, no debe diferir en más del 0.8 % de aire por volumen de concreto (ver Práctica E 177,nota 8 y nota 9). Nota 11 – Estos números representan, respectivamente, los límites (1s) y (d2s) como se describen en la Práctica C 670. La precisión de lo enunciado se basa en la variación de las pruebas a tres dife-rentes concretos, cada uno probado por once diferentes operadores. Nota 12 – La precisión de este método usando medidores de aire Tipo B no ha sido determinada. 10.2 Tendencia. Este método de ensayo no tiene tendencia porque el contenido de aire de la mezcla de concreto fresco solamente puede ser definida en términos de los métodos de ensayo. 11. Palabras Clave 11.1 contenido de aire; calibración; concreto; factor de corrección; recipiente de medición; medidor; presión; bomba, peso unitario. ANEXO A 1. CALIBRACIÓN DEL APARATO A1.1 Los ensayos de calibración deberán hacerse de acuerdo con los siguientes procedimientos que se apliquen al tipo de medidor que se utilice. A1.2 Calibración de la Vasija de calibración – Determine con precisión el peso del agua w, requerido para llenar la vasija de calibración. Utilice una balanza con precisión de 0.1 % del peso de la vasija llena con agua. Este paso deberá llevarse a cabo para medidores Tipo A y Tipo B. A1.3 Calibración del recipiente de medición – Determine el peso del agua W requerido para llenar el recipiente de medición utilizando una balanza con precisión de 0.1 % del peso del recipiente lleno con agua. Deslice una placa de vidrio sobre el borde del recipiente para verificar que el recipiente esta completamente lleno de agua. Aplique una capa delgada de grasa al borde del recipiente para lograr una unión impermeable entre la placa de vidrio y el borde
del recipiente. Este paso debe llevarse a cabo tanto para los medidores Tipo A como para los medidores Tipo B. A1.4 Volumen Efectivo de la Vasija de calibración, R – La constante R representa el volumen efectivo de la vasija de calibración expresado como un porcentaje del volumen del recipiente de medición. A1.4.1 Para medidores Tipo A calcule R de acuerdo con la fórmula (Nota A1): R = 0.98 w/W (A1.1) Donde: w = peso del agua requerida para llenar la vasija de calibración W = peso del agua requerida para llenar el recipiente de medición Nota A1.1 – El factor 0.98 se usa para corregir la reducción del volumen de aire en la vasija de cali-bración cuando es comprimida por una profundidad de agua igual a la profundidad del recipiente de medición. Este factor es aproximadamente de 0.98 para un recipiente de calibración de 8” (203 mm) de profundidad a nivel del mar. Este valor decrece a aproximadamente 0.975 a 5000 pies (1524 m) sobre el nivel del mar y a 0.970 a 13 000 pies (3962 m) sobre el nivel del mar. El valor de esta cons-tante disminuirá aproximadamente 0.01 por cada 4” (102 mm) de incremento en la profundidad del recipiente. La profundidad del recipiente de medición y la presión atmosférica no afectan el volumen efectivo de la vasija de calibración para los medidores Tipo B. A1.4.2 Para medidores Tipo B calcule R de acuerdo con la fórmula (Nota A1): R = w / W (A1.2) A1.5 Determinación o Verificación de la Tolerancia del factor de expansión, D: A1.5.1 Para medidores tipo A determine el factor de expansión D (Nota A1.2) llenan-do el aparato con agua solamente (asegurándose que se ha removido todo el aire atrapado y que el nivel de agua se encuentra exactamente en la marca de cero) (Nota A1.3) y aplicando aire a presión aproximadamente igual a la presión operacio-nal P determinada mediante la prueba de calibración descrita en el punto A1.7. La cantidad que la columna de agua baje será el factor de expansión equivalente, D, para ese aparato y presión en particular (Nota A1.5). Nota A1.2 – Aun cuando el recipiente, la cubierta y el mecanismo de sujetasión del aparato deben estar sólidamente construidos para aguantar la presión, la aplicación de presión interna producirá un pequeño aumento de volumen. Esta expansión no afecta los resultados de la prueba porque, con los procedimientos descritos en las secciones 6 y 8, la cantidad de expansión es la misma para la prueba de aire en el concreto que para la prueba del factor de corrección de agregados finos y gruesos com-binados. Por lo tanto, queda cancelada
automáticamente. Sin embargo, no es parte de la prueba de calibración el determinar la presión del aire a usar al hacer pruebas de concreto recién mezclado. Nota A1.3 – Las columnas de agua de algunos medidores tipo A tienen una marca para el nivel de agua inicial y una marca de cero. La diferencia entre ambas marcas es la tolerancia del factor de expansión. Esta tolerancia debe verificarse del mismo modo que para medidores que no tengan ambas marcas, pero para medidores con dos marcas el factor de expansión debe omitirse al calcular las lecturas de calibración de la sección A1.7. Nota A1.4 – Para este propósito será suficiente utilizar un valor aproximado de p, determinado con la prueba de calibración preliminar descrita en la sección A1.7, excepto que deberá usarse un valor aproximado para el factor de calibración K. Para esta prueba K = 0.98 R, lo cual es lo mismo que la ecuación A1.2, excepto que la lectura de expansión D, al ser desconocida, se asume igual a cero. A1.5.2 Para medidores Tipo B, la tolerancia del factor de expansión D, se incluye en la diferencia entre la presión inicial señalada en el indicador de presión y la marca de cero % en la escala de contenido de aire del indicador de presión. Esta tolerancia debe verificarse llenando el aparato con agua (asegurándose que se haya removido todo el aire atrapado), bombeando aire en la cámara de aire hasta que la aguja indicadora se estabilice en la línea de presión inicial, y luego liberando el aire del recipiente de medición (Nota A1.5). Si la línea de presión inicial está adecuadamente colocada, el calibrador debe leer 0%. La línea de presión inicial debe ajustarse si dos o más determinaciones muestran la misma desviación del porcentaje cero y la prueba debe repetirse para verificar la línea de presión inicial ya ajustada. Nota A1.5 – Este procedimiento puede ejecutarse conjuntamente con la prueba de calibración descrita en la sección A1.9. A1.6 Lectura de calibración, K – La lectura de calibración K es la última lectura que se obtiene cuando el medidor se opera a la presión de calibración correcta. A1.6.1 Para medidores Tipo A, la lectura de calibración K es la siguiente: K = R + D (A1.3) Donde: R = volumen efectivo de la vasija de calibración (A1.4) D = factor de expansión (A5.1, Nota A1.6) A1.6.2 Para medidores Tipo B, la lectura de calibración K es igual al volumen efectivo de la vasija de calibración (A4.2) del siguiente modo: K = R (A1.4)
Nota A1.6 – Si la escala de la columna de agua tiene graduaciones para el nivel de agua inicial y para la marca de cero, siendo la diferencia entre ambas marcas equivalente al factor de expansión, el término D debe omitirse en la ecuación A1.3. A1.7 Prueba de Calibración para Determinar la Presión Operacional P en Indicadores de Presión para medidores Tipo A – Si el borde del cilindro de calibración es plano coloque tres o más espaciadores a la misma distancia entre sí en toda la circunferencia. Invierta el cilindro colóquelo en el centro del fondo seco del recipiente de medición. Las rondanas dejaran un espacio entre el cilindro y el recipiente, por donde podrá fluir agua al cilindro de calibración cuando se aplique presión. Sujete el cilindro invertido para que no se mueva y coloque la cubierta con cuidado. Una vez sujetada la cubierta en su lugar, ajuste cuidadosamente el aparato para que esté en posición vertical y añada agua por el tubo a temperatura ambiente, con el embudo hasta que suba por encima de la marca de cero. Cierre la toma de aire y bombee aire al aparato a la presión operacional aproximadamente. Incline el aparato 30° con respecto a la vertical y usando el fondo del recipiente como eje, muévalo en círculos sostenido del extremo superior de la columna. Simultáneamente golpee suavemente la cubierta y los lados del recipiente para remover burbujas de aire adheridas a la superficie interna del aparato. Regrese el aparato a su posición vertical y libere gra-dualmente la presión (para no perder aire de la vasija de calibración), y abra la toma de aire. Baje el nivel de agua exactamente a la marca de cero abriendo la llave de desagüe en la parte superior de la cubierta cónica. Cierre la toma de aire, aplique presión hasta que el nivel de agua haya bajado una cantidad equivalente alrededor de 0.1 a 0.2 % de aire más que el valor de la lectura de calibración K determinado según se describe en la sección A1.6. Para equilibrar la presión interna golpee lige-ramente los lados del recipiente y cuando el nivel de agua esté exactamente en el valor de la lectura de calibración K, lea la presión P señalada por el indicador de presión y regístrela al 0.1 psi (690 Pa) más cercano. Libere gradualmente la presión y abra la toma de aire para determinar si el nivel de agua regresa a la marca de cero cuando los lados del recipiente son golpeados ligeramente (si no ocurre así significa que hubo una perdida de aire de la vasija de calibración o pérdida de agua debida a fugas en el aparato). Si el nivel de agua no regresa a 0.05 % de aire respecto a la marca de cero y no hay fugas de agua que sean mayores que unas cuantas gotas, probablemente se perdió algo de aire en el cilindro de calibración. En este caso repita el procedimiento de calibración paso a paso desde el inicio de este párrafo. Si la fuga de agua es mayor que unas cuantas gotas, apriete la junta que gotea antes de repetir el proceso de calibración. Lea la presión indicada llevando el nivel de agua exactamente a la marca de cero, cerrando la toma de aire y aplicando la presión P recién determinada. Golpee suavemente el indicador de presión con un dedo. Cuando indique la presión exacta P la columna de agua debe leer el valor del factor de calibración K usado en la primera aplicación de presión con una desviación aproximada de 0.05 % de aire. Nota A1.7 – Precaución: El aparato no debe moverse de su posición vertical hasta que se haya aplicado presión, la cual forzará el agua hacia arriba aproximadamente un tercio de la longitud del cilindro de calibración. Cualquier pérdida de aire en este cilindro nulificará la calibración.
A1.8 Prueba de Calibración para Determinar la Presión Operacional Alterna P 1— Medidores Tipo A – El rango de contenido de aire que puede medirse con un determinado medidor puede ser duplicado determinando una presión operacional alterna P1 tal que el medidor lea la mitad de la lectura de calibración K (ecuación A1.3). Una calibración exacta requerirá determinar el factor de expansión a la presión reducida en A1.5. Para la mayoría de las aplicaciones se puede pasar por alto el cambio en el factor de expansión y determinar la presión operacional alterna durante la determina-ción de la presión operacional normal en A1.7 A1.9 Prueba de Calibración para Verificar las Graduaciones de la Escala de Contenido de Aire en el Indicador de Presión de Medidores Tipo B – Llene el recipiente de medición con agua como se describe en la sección A1.3. Atornille la pieza de tubo incluida con el aparato en la llave de desagüe con rosca por la parte de adentro de la cubierta. Ensamble el aparato. Cierre la válvula de aire entre la cámara de aire y el recipiente de medición y abra las dos llaves de desagüe de los orificios en la cubier-ta. Agregue agua por una de las llaves de desagüe de la cubierta hasta que todo el aire haya sido expulsado por la otra llave de desagüe. Bombee aire en la cámara de aire hasta que la presión alcance la línea de presión inicial. Deje pasar unos según-dos para que el aire comprimido se enfríe a temperatura normal. Estabilice la aguja indicadora en la línea de presión inicial bombeando o dejando escapar aire según sea necesario y golpeando suavemente el indicador de presión. Cierre la llave de desagüe que no tenga la pieza de tubo atornillada por abajo. Pase agua del aparato a la vasija de calibración controlando el flujo, dependiendo del diseño particular del medidor, abriendo la llave de desagüe con la pieza de tubería y abriendo un poco la válvula de aire que se encuentra entre la cámara de aire y el recipiente de medición, o abriendo la válvula de aire y utilizando la llave de desagüe para controlar el flujo. Lleve a cabo la calibración con un contenido de aire aproximadamente dentro del rango de uso normal. Si la vasija de calibración (A1.2) tiene una capacidad dentro del rango de uso normal, quite exactamente esa cantidad de agua. En algunos medi-dores la vasija de calibración es muy pequeña por lo que será necesario quitar varias veces el volumen de agua de la misma para obtener un contenido de aire dentro del rango normal de uso. En estos casos, con todo cuidado, colecte el agua en un recipi-ente auxiliar y determine la cantidad que se ha quitado pesándola con precisión de 0.1%. Calcule el contenido de aire correcto R usando la ecuación A1.2: Libere el aire del aparato por medio de la llave de desagüe que no se usó para llenar la vasija de calibración y si el aparato utiliza un tubo auxiliar para llenar el recipiente de calibra-ción, abra la llave de desagüe al cual esta conectado el tubo, a fin de drenar el tubo en el recipiente de medición (Nota A7). En este punto del procedimiento, el recipien-te de medición contiene el porcentaje de aire determinado por la prueba de calibra-ción de la vasija de calibración. Bombee aire en la cámara de aire hasta que la presión alcance la línea de presión inicial del indicador de presión, cierre ambas llaves de desagüe de la cubierta y abra la válvula entre la cámara de aire y el recipiente de medición. El contenido de aire indicado debe corresponder al porcen-taje de aire que debe haber en el recipiente de medición. Si dos o más determina-ciones muestran la misma variación respecto al contenido de aire correcto, el indica-dor deberá ser puesto en el contenido de aire correcto y las pruebas tendrán que ser repetidas hasta que la lectura del indicador corresponda al contenido de aire calibra-do con precisión de 0.1%. Si el indicador tuvo que ser ajustado para obtener el contenido
de aire correcto, verifique nuevamente la marca de presión inicial como se señala en la sección A1.5.2. Si se requiere una nueva lectura de presión inicial, repita la calibración para verificar la precisión del indicador de presión como se describió anteriormente. Si hay dificultades para obtener lecturas consistentes, revise si hay fugas de agua, agua en la cámara de aire (ver Fig. 2), o burbujas de aire adheridas a las superficies interiores del medidor, producidas por el uso de agua fría aireada. En este ultimo caso use agua desaireada que puede obtenerse enfrian-do agua caliente a temperatura ambiente. Nota A1.8 Si la vasija de calibración es parte integral de la cubierta, la llave de desagüe que se usa para llenar la vasija debe cerrarse inmediatamente después de llenar la vasija de calibración y no debe abrirse hasta que la prueba sea terminada ASTM Designación: C 192/C 192M – 02 ASTM Designación: C 192/C 192M – 02 Práctica Estándar para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto para Ensayo
1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre el procedimiento para la elaboración y curado de especímenes de concreto en el laboratorio bajo controles precisos de materiales y condiciones de ensayo, usando concreto que puede ser consolidado por varillado o vibrado como se describe aquí. 1.2 Los valores dados en unidades SI o en lb-pulg deben ser considerados separada-mente como estándar. Las unidades SI son mostrados en corchetes. Los valores dados en cada sistema pueden no ser equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro. La combinación de valores de dos sistemas puede resultar en que no hay concordancia. 1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitacio-nes reguladoras antes de su uso. 2. Documentos de Referencia 2.1 Estándares ASTM: C 31/31M Práctica para Elaboración y Curado de Especímenes de Concreto en Obra C 70 Método de Ensayo para Superficies Húmedas en Agregado Fino C 125 Terminología Relacionada al Concreto y Agregados para el Concreto
C 127 Método de Ensayo para la Densidad, Densidad Relativa ( Gravedad Específica) y Absorción del Agregado Grueso C 128 Método de Ensayo para la Densidad, Densidad Relativa ( Gravedad Específica) y Absorción del Agregado Fino C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario, Rendimiento y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto C 143/C 143M Método para El Revenimiento de Concreto de Cemento Hidráulico C 172 Práctica para el Muestreo del Concreto Mezclado Fresco C 173 Método de Ensayo para el Contenido de Aire del Concreto Mezclado Fresco por el Método Volumétrico C 231 Método de Ensayo para el Contenido de Aire del Concreto Mezclado Fresco por el Método de Presión C 330 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Estructuras de Concreto C 403/C 403M Método de Ensayo para Tiempo de Fraguado de Mezclas de Concreto por la Resistencia a la Penetración C 470/C 470 M Especificación para Moldes de Encofrado Vertical en Cilindros de Concreto C 511 Especificación para Cabinas de Humedad, Cuartos Húmedos y Tanques para Almacenamiento de Agua Usados en el Ensayo de Cementos Hidráulicos y Concretos. C 566 Método de Ensayo para El Contenido de Humedad Total del Agregado por Secado C 617 Práctica para El Cabeceo de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 1064 Método de Ensayo para La Temperatura de Concreto Mezclado Fresco de Cemento Portland C 1077 Práctica para Laboratorios de Ensayo de Concreto y Agregados para Concreto Usados en La Construcción y Criterios para la Evaluación de Laboratorios 2.2 Publicaciones del Instituto Americano del Concreto: 211.3 Práctica para la Selección de Proporciones de Concreto sin Revenimiento 309 Guía para La Consolidación del Concreto 3. Significado y Uso 3.1 Esta práctica provee los requerimientos estandarizados para la preparación de materiales, mezclado de concreto y elaboración y curado de especímenes de concreto bajo condiciones de laboratorio. 3.2 Si la preparación del especímen es controlado como se estipula aquí, los especíme nes pueden ser usados como información para los siguientes propósitos : 3.2.1 Proporcionamientos de mezcla para proyecto de concreto 3.2.2 Evaluación de diferentes mezclas y materiales 3.2.3 Correlación con ensayos no destructivos 3.2.4 Suministrar especímenes para propósitos de investigación
Nota 1 – Los resultados de ensayos al concreto en especímenes elaborados y curados usando esta práctica son ampliamente utilizados. Pueden ser la base de aceptación para proyectos de concreto, investigación de evaluaciones y otros estudios. El cuidado y conocimiento en la manipulación de materia-les, concreto mezclado, moldeo de especímenes de ensayo y curado de especímenes es necesario. Muchos laboratorios que ejecutan este importante trabajo son independientemente inspeccionados o acreditados. La Práctica C 1077 identifica y define obligaciones, responsabilidades, incluyendo responsa-bilidades del personal del laboratorio y requerimientos técnicos mínimos para el equipo de laboratorio usado. Muchos laboratorios garantizan técnicos capacitados para participar en programas de certifica-ción nacional tal como el programa de Técnico de Laboratorio del Instituto Americano del Concreto o un programa equivalente. 4. Aparatos 4.1 Moldes en General – Los moldes para especímenes o sujetadores que están en contacto con el concreto pueden ser hechos de acero, hierro fundido u otro material no absorbente, no reactivo con concreto portland u otros cementos hidráulicos. Los moldes tendrán las dimensiones y tolerancias especificadas en el método para el cual los especímenes son requeridos. Los moldes mantendrán sus dimensiones y formas bajo todas las condiciones de uso. La impermeabilidad al agua de los moldes debe ser evaluada por la capacidad de mantener agua vertida dentro de ellos. Los procedimien-tos de ensayo para la impermeabilidad al agua son dados en la sección de los métodos para elongación, absorción e impermeabilidad de la especificación C 470/C 470M. El sello adecuado, tal como grasa gruesa, arcilla modelada o parafina microcristalina pueden ser usadas donde sea necesario para prevenir fugas de agua a través de las juntas. Deben ser provistos los medios para mantener los platos de las bases unidos firmemente a los moldes. Los moldes reusables serán ligeramente cubiertos con aceite mineral o un adecuado material desenmoldante no reactivo antes de su uso. 4.2 Moldes Cilíndricos: 4.2.1 Moldes para Especímenes Colados Verticalmente deben cumplir con los requerimientos de 4.1 y la Especificación C 470/C 470M. 4.2.2 Moldes para Cilindros Colados Horizontalmente deben cumplir con los requerimi-entos de 4.1 y los requerimientos para simetría y tolerancia dimensional en la sección de requisitos generales excepto para los de verticalidad de la Especificación C 470/C 470M. El uso de moldes horizontales es solo para especímenes longitudinales que contienen axialmente embebido calibradores de deformación. Los moldes para cilindros horizontales que son llenados mientras están apoyados en una posición horizontal tendrán un canal de llenado paralelo al eje del molde, el cual se extiende en toda la longitud para recibir el concreto. El ancho del canal debe ser la mitad del diámetro del especímen. Si es necesario los
bordes del canal pueden ser reforzados para man-tener la estabilidad dimensional. A menos que los especímenes vayan a ser cabeceados o esmerilados para producir extremos planos, los moldes estarán provistos con dos platos en los extremos de metal redondeado de al menos 1 pulg [25 mm] de espesor y las superficies de trabajo cumplirán con los requerimientos de planeidad y rugosidad dados en la sección de platos de cabeceo en la Práctica C 617. Se debe prevenir que ambos extremos de los platos sean fijados firmemente al molde. La superficie interior de cada plato será provisto con al menos tres orejas o clavijas de aproximadamente 1 pulg [25 mm] de longitud, firmemente sujetadas al plato para embeberse en el concreto. Una base del plato será perforado a partir del interior en un ángulo que permita al alambre guía del calibrador de deformación sacar el especímen a través del borde del plato. Deberá procurarse una posición precisa para el calibrador de deformación. Todos los orificios serán tan pequeños como sea posible para minimizar las alteraciones de las posteriores medidas de deformación y serán sellados para evitar fugas de agua. 4.3 Vigas y Moldes Prismáticos -- serán de forma rectangular ( a menos que se especi-fique otra cosa) y de las dimensiones requeridas para fabricar el tamaño del especímen deseado. Las superficies interiores de los moldes serán lisas y libres de indentaciones. Los lados del fondo y los extremos estarán en ángulo recto uno con respecto al otro y serán rectos, alineados y libres de curvatura. Las variaciones máximas de la sección transversal nominal no excederán 1/8 pulg [3 mm] para moldes con profundidades o ancho de 6 pulg [150 mm] o más y 1/16 pulg [2 mm] para moldes de profundidad o ancho menor. Excepto para especímenes a flexión, los moldes no variarán en la longi-tud nominal por más de 1/16 pulg [2 mm]. Los moldes para flexión no serán más pequeños que 1/16 pulg [2 mm] de la longitud requerida, pero pueden excederlo por más de esa cantidad. 4.4 Barra de Apisonado – Dos tamaños están especificados en los métodos ASTM. Cada una será redonda, barra de acero recta con al menos el extremo de apisonado redondeado con la punta semiesférica del mismo diámetro de la barra. Ambos extre-mos pueden ser redondeados, si se prefiere. 4.4.1 Largo de la barra, diámetro 5/8 pulg [16 mm] y aproximadamente de 24 pulg [600 mm] de longitud. 4.4.2 Barra más Pequeña, diámetro 3/8 pulg [10 mm] y aproximadamente de 12 pulg [300 mm] de longitud. 4.5 Mazos – Un mazo con cabeza de hule o cuero que pesen 1.25 ± 0.50 lb [0.6 ± 0.20 kg.] serán utilizados. 4.6 Vibradores: 4.6.1 La frecuencia del vibrador será de al menos 7000 vibraciones por minuto [115 Hz] cuando el vibrador este operando en el concreto. El diámetro de un vibrador redondo será no más que un cuarto del diámetro del molde cilíndrico o un cuarto del ancho del molde de viga o prisma. Otras formas de vibradores tendrán un perímetro equivalente a la circunferencia de un vibrador redondo
apropiado. La longitud combinada del eje del vibrador y el elemento vibrado excederá la profundidad de la sección que esta siendo vibrada por al menos 3 pulg [75 mm] Nota 2 – Para información sobre el tamaño y frecuencia de varios vibradores y el método para chequear periódicamente la frecuencia del vibrador, ver ACI 309. 4.6.2 Vibradores Externos – Los dos tipos de vibradores externos permitidos son de mesa o de encofrado. La frecuencia de vibración externa será de 3600 vibraciones por minuto [60 Hz] o más alto. 4.6.3 Deberá procurarse sujetar firmemente el molde a los aparatos, para los dos tipos de vibradores. Nota 3 – Los impulsos vibratorios son frecuentemente transmitidos a una mesa o encofrado vibratorio a través de medios electromagnéticos o por el uso de un peso excéntrico en el eje de un motor eléctrico o un eje separador guiado por un motor. 4.7 Herramientas Pequeñas : serán provistos herramientas y artículos tales como palas, baldes, cucharas, llana de madera, paletas enrasadoras, escantillón, calibrador de espesores, cucharones, reglas, guantes de hule y recipientes mezcladores de metal. 4.8 Aparatos de Revenimiento – El aparato para medir el revenimiento estará confor-me a los requerimientos del método de ensayo C 143/C 143M. 4.9 Muestreo y Recipientes de Mezclado – El recipiente será de fondo plano, de metal fuerte, impermeable de profundidad conveniente y de suficiente capacidad para permitir un mezclado fácil con una pala o paleta en la bachada entera o si el mezclado es por máquina tendrá una capacidad para recibir toda la bachada de la descarga del mezcla-dor y permitir un remezclado en el mismo con una pala o paleta. 4.10 Equipo para Tamizado en Húmedo – Si el tamizado en húmedo es requerido, el equipo cumplirá con los requerimientos de la Práctica C 172. 4.11 Aparato de Contenido de Aire – Los aparatos para medir el contenido de aire cumplirá con los requerimientos de los Métodos de Ensayo C231 o C 173. 4.12 Escalas – Las escalas para la determinar la masa de las bachadas de materiales y el concreto será de una precisión dentro de 0.3% de la carga de ensayo en cualquier punto del rango de uso. Nota 4 – En general la masa de cantidades pequeñas no será determinada por escalas de gran capacidad. En muchas aplicaciones las masas más pequeñas serán determinadas en una escala más grandes que el 10% de la capacidad máxima de la escala; Sin embargo, esto variará con las caracterís-ticas de la escala y la precisión requerida de la determinación. Escalas aceptables usadas para determinar las masas de materiales de concreto preferiblemente debe determinarse con una masa
aproximada de 0.1% del total de la capacidad, tomando antes las debidas precauciones. Sin embargo, ciertas balanzas analíticas y de precisión son excepciones a estas reglas y deben pesarse con una precisión de 0.001 %. Cuidado particular deben tomarse en la medida de pequeñas cantidades de material determinando la diferencia entre dos masa mucho más grandes. 4.13 Aparato Medidor de Temperatura – El aparato medidor de temperatura cumplirá con los requerimientos del Método de Ensayo C 1064. 4.14 Mezclador de Concreto – Un mezclador de concreto operado con energía será un tambor revolvedor, mezclador inclinado o un recipiente adecuado de revoltura o un mezclador giratorio de paleta capaz de mezclar las bachadas del tamaño prescrito y con el revenimiento requerido. Nota 5 – Es más adecuado usar un recipiente mezclador para concreto mezclado con revenimientos menores de 1 pulg [25 mm] que mezcladores de tambor giratorio. La razón de rotación, el grado de inclinación y la capacidad relacionada de los mezcladores inclinados no son siempre adecuados para el concreto mezclado en el laboratorio. Esto puede ser mejorado reduciendo la razón de rotación, disminuyendo el ángulo de inclinación con respecto a la horizontal y usando el mezclador en una capacidad de relación menor que la del fabricante. 5. Especímenes 5.1 Especímenes cilíndricos – Los cilindros para los ensayos de esfuerzo de compresión, módulo de elasticidad de Young, movimiento longitudinal y esfuerzo de tensión por partidura, pueden ser de varios tamaños con un mínimo de 2 pulg [50 mm] de diámetro por 4 pulg [100 mm] de longitud. Cuando se desea una correlación o comparación con cilindros elaborados en el campo (práctica C 31/C 31M), los cilindros serán de 6 por 12 pulg [150 por 300mm]. De otra manera las dimensiones estarán regidas de acuerdo con 5.4 y la especificaciones del método de ensayo concerniente. Nota 6 – Cuando se requiere las unidades de los moldes en SI y no están disponibles, unidades equivalentes en lb-pulg son permitidas. 5.1.1 Especímenes cilíndricos para otros ensayos diferentes al de movimiento longitu-dinal, serán moldeados y dejados para que endurezcan con el eje del cilindro vertical. 5.1.2 Especímenes cilíndricos para movimiento longitudinal pueden ser colados con el eje del cilindro vertical u horizontal y dejado para que endurezca en la posición que fue colado. 5.2 Especímenes Prismáticos – Las vigas para esfuerzo de flexión, prismas para con-gelamiento y deshielo, adherencia, cambio de longitud, cambio de volumen
etc., será formadas a lo largo de sus ejes horizontales, a menos que otra cosa sea requerida por el método de ensayo en cuestión, y cumplirá con las dimensiones de los requerimientos del método de ensayo especificado. 5.3 Otros Especímenes – Otras formas y tamaños para ensayos en particular pueden ser moldeados como se desee siguiendo los procesos generales vertidos en esta práctica. 5.4 Tamaño del Especímen contra Tamaño del Agregado – El diámetro del especímen cilíndrico o la dimensión de la sección transversal mínima de una sección rectangular será al menos tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso en el concre-to como se define en la Terminología C 125. Partículas ocasionales de tamaño grande (de tamaño anormal encontrado en el promedio de la graduación del agregado) serán removidas con la mano durante el moldeo de los especímenes. Cuando el concreto contiene agregado más grande que el apropiado para el tamaño de los moldes o requerimientos a ser usados, tamizar en húmedo la muestra como se describe en la Práctica C 172. 5.5 Número de Especímenes – El número de especímenes y el número de bachadas de ensayo son dependientes de la práctica establecida y la naturaleza del programa de ensayo. El lineamiento es usualmente dada en el método de ensayo o la especificación para los cuales los especímenes son elaborados. Usualmente tres o más especímenes son moldeados para cada edad de ensayo y condiciones de ensayo, a menos que se especifique de otra manera (Nota 7). Los especímenes que sean para una variable dada, serán elaborados de tres bachadas separadas, mezcladas en diferentes días. Igual número de especímenes para cada variable serán elaborados en cualquier otro día. Cuando no es posible hacer al menos un especímen para cada variable en un día dado, el mezclado de toda la serie de especímenes deberá ser completado en unos pocos días como sea posible, y una de las mezclas deberá ser repetida cada día como un estándar de comparación. Nota 7 – Las edades de ensayo frecuentemente usadas son 7 y 28 días para ensayos de esfuerzo de compresión o 14 y 28 días para ensayos de esfuerzo de flexión. Especímenes que contienen cemento Tipo III son con frecuencia ensayados a 1, 3, 7 y 28 días. Para edades más tardías 3 meses, 6 meses y 1 año son usados para ensayos de esfuerzo de compresión y flexión. Otras edades de ensayo pueden ser requeridas por otros tipos de especímenes. 6. Preparación de los Materiales 6.1 Temperatura – Antes del mezclado del concreto, llevar los materiales del concreto a la temperatura ambiente en el rango de 68 a 86º F [20 a 30o C], excepto cuando la temperatura del concreto esta estipulada. Cuando la temperatura del concreto es estipulada, el método propuesto para obtener la temperatura del concreto necesita la aprobación del estipulador. 6.2 Cemento – Almacenar el cemento en un lugar seco, en contenedores a prueba
de humedad, preferiblemente hechos de metal. El cemento será vigorosamente mezclado para proveer un suministro uniforme durante todos los ensayos. Este será pasado a través de una malla 850 μm [No. 20] o más fina para remover todos los grumos, remez-clar sobre una lamina plástica y regresar la muestra al contenedor. 5.2 Agregados – Para prevenir la segregación del agregado grueso, separar los tama-ños de las fracciones individuales y para cada bachada recombinar en las proporciones apropiadas para producir la granulometría deseada. Nota 8 – Raramente el agregado grueso esta presente en una bachada como un solo tamaño de fracción. El número de tamaños de fracción generalmente estará entre 2 a 5 para agregados menores que 21/2 pulg [60 mm]. Cuando un tamaño de fracción esta presente en la bachada en cantidades que exceden el 10%, la relación de las aberturas de las mallas más grandes a las más pequeñas no excederán en 2.0. Es prudente algunas veces tener grupos de tamaños lo más cercano posible. 6.3.1 A menos que el agregado fino este separado en fracciones de tamaños individua-les, manténgalo en condición húmeda o llevarlo a esa condición hasta su uso, para prevenir segregación, a menos que el material sea uniformemente graduado este es subdividido en otras bachadas usando un separador con aberturas de tamaño apropia-do. Si las graduaciones inusuales están siendo estudiadas, el agregado fino puede necesitar ser secado y separado en tamaños individuales. En esta instancia, si la cantidad total de agregado fino requerida es más grande del que puede ser eficiente-mente combinado en una unidad, entonces los tamaños de fracciones individuales pueden ser determinados en una masa requerida para cada bachada individual. Cuan-do la cantidad total de agregado fino necesario para completa investigación, es tal que puede mezclarse vigorosamente, combinarse, y mantenerse en condición húmeda, entonces debe ser manejado en esa manera. Determinar la gravedad específica y absorción de los agregados de acuerdo a los Métodos de Ensayo C 127 o C128. 6.3.2 Antes de incorporar el agregado en el concreto, hay que prepararlo para asegurar una definitiva condición uniforme de humedad. Determinar el peso del agregado a ser usado en la bachada por uno de los siguientes procedimientos: 6.3.2.1 Determine el peso de los agregados de baja absorción (absorción menor que 1.0 %) en la condición de ambiente seco con la tolerancia hecha para la cantidad de agua que será absorbida del concreto no fraguado (Nota 9). Este proceso es particular-mente encontrado en el agregado grueso el cual debe estar cargado en tamaños individuales; porque el peligro de la segregación puede darse para el agregado fino solamente cuando éste esta separado en fracciones de tamaños individuales. Nota 9 – Cuando se usan agregados con absorción baja en condiciones de ambiente seco, la cantidad de agua que será absorbida por los agregados ante del fraguado
del concreto puede asumirse que es el 80% de la diferencia entre 24 horas de absorción de los agregados determinada por los métodos C 127 o C 128 y la cantidad de agua en los poros de los agregados en su estado de ambiente seco, como deter-minado por el Método de Ensayo C 566. 6.3.2.2 Las Fracciones de tamaños individuales de los agregados pueden ser pesadas separadamente, recombinados dentro de un contenedor tarado en las cantidades requeridas para la bachada y sumérjalos en agua 24 horas antes de su uso. Después de la inmersión el exceso de agua es decantado y el peso combinado del agregado y el agua de mezclado es determinado. La tolerancia debe ser hecha por la cantidad de agua absorbida por el agregado. El contenido de humedad de los agregados puede ser determinado de acuerdo con los métodos de ensayos C 70 y C 566. 6.3.2.3 EL agregado puede ser llevado y mantenido en una condición saturada, con contenido de humedad superficial en suficientes pequeñas cantidades para evitar perdida por drenaje, al menos 24 horas antes de su uso. Cuando este método es usado, el contenido de humedad del agregado debe ser determinado para permitir calcular las propiedades cuantitativas del agregado húmedo. La cantidad de la superficie húmeda presente debe ser contada como una parte de la cantidad requerida del agua de mezclado. La superficie húmeda n el agregado fino puede ser determinada de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 70 y C 566, haciéndolo debido a la tolerancia para la cantidad de agua absorbida. El método resumido aquí (contenido de humedad ligeramente excediendo la absorción) es particularmente usado para el agregado fino. Es usado con menos frecuencia para el agregado grueso por la dificultad en determinar precisamente el contenido de humedad, pero si es usado, cada tamaño de fracción debe ser separada manualmente para asegurar las propiedades de graduación 6.3.2.4 Los Agregados finos y gruesos pueden ser llevados y mantenidos a una condi-ción saturada superficialmente seca hasta su uso. Este método es usado primeramente para preparar material en bachadas que no excedan ¼ pie3 [0.007 m3] en volumen. Mucho cuidado debe tomarse para impedir el secado durante el pesado y uso. 6.4 Agregados de Peso Ligero – Los procesos para gravedad específica, absorción y preparación de los agregados mencionados en esta práctica pertenecen a materiales con valores de absorción normal. Agregados de peso ligero, escorias enfriadas al aire y ciertos agregados con porosidad alta o vesicular natural pueden ser tan absorbentes como para dificultar el tratamiento descrito. El contenido de humedad del agregado de peso ligero en el momento del mezclado puede tener efectos importantes en las propiedades de la mezcla fresca y concretos endurecidos tales como revenimientos bajos , esfuerzos de compresión y resistencia al congelamiento y deshielo. 6.5 Aditivos – Los Aditivos en polvo que son enteramente o grandemente
insolubles, que no contienen sales higroscópicas y son añadidos en pequeñas cantidades, deben ser mezclados con una porción del cemento antes de la introducción de la bachada en el mezclador de tal manera que se asegure una distribución completa en todo el concreto. Materiales esencialmente insolubles los cuales son usados en cantidades que exceden el 10% por masa de cemento, tales como puzolanas, deben ser manejados y adicionados en la misma manera que el cemento. Aditivos en polvo que son grandemente insolubles pero contienen sales higroscópicas pueden dar lugar a bolas de cemento, deben ser mezclados con la arena. Aditivos solubles al agua y líquidos deben ser adicionados al mezclador en el agua de mezclado. La cantidad de tal solución debe ser incluida en el calculo del contenido de agua del concreto. Aditivos incompatibles en forma concentrada tales como solución de cloruro de calcio, ciertos retenedores de aire y aditivos retardantes, no deben ser intermezclados antes de su adición al concreto. El tiempo, la secuencia y el método de adición de algunos aditivos a la bachada de concreto pueden tener efectos importantes en las propiedades del concreto tales como tiempo de fraguado y contenido de aire. El método seleccionado debe seguir sin cambios de bachada a bachada. Nota 10 – Los aparatos de mezclado y accesorios se deben limpiar rigurosamente para asegurar que las adiciones químicas o aditivos usados en disimilar bachadas de concreto no afecten las posteriores.
7. Procedimiento 7.1 Concreto Mezclado: 7.1.1 General – Mezcle el concreto en un adecuado mezclador o manualmente en bachadas de tal tamaño como para que después de moldeados los especímenes de ensayo quede alrededor del 10% en exceso. Los procesos de mezclado manual no son aplicables al concreto con aire incluido o concreto sin revenimiento. El mezclado manual esta limitado a bachadas de un volumen de ¼ pie3 [0.007 m3] o menos. Los procedimientos de mezclado son dados en 7.1.2 y 7.1.3. Sin embargo, otros procedimi-entos pueden ser usados cuando se desea simular condiciones especiales o prácticas o cuando los procesos especificados son impracticables. Es descrito un procedimiento adecuado con una máquina mezcladora de tipo tambor. Es importante no variar la secuencia y el proceso del mezclado de bachada a bachada a menos que los efectos de tal variación estén en estudio. 7.1.2 Máquina de Mezclado – Antes de iniciar la rotación del mezclador, adicione el agregado grueso, algo del agua de mezclado y la solución de aditivo, cuando es requerido de acuerdo con 6.5. Cuando sea aplicable, disperse el aditivo en el agua de mezclado antes de vaciarla. Iniciar el mezclado, entonces adicione el agregado fino, cemento y agua con el mezclador en movimiento. Si es impráctico para un
mezclador o ensayo en particular incluir el agregado fino, cemento y agua mientras el mezclador esta en movimiento, estos componentes pueden ser añadidos parando el mezclador después permitir unas pocas revoluciones, siguiendo con la carga del agregado grueso y algo de agua (Nota 11). Mezcle el concreto después que todos los ingredientes están en el mezclador por 3 minutos seguido de 3 minutos de reposo y por 2 minutos de mez-clado final. Cubrir la abertura o parte superior del mezclador para evitar evaporación durante el resto del período. Tomar precauciones para compensar el mortero retenido en el mezclador de tal manera que la descarga de la bachada tenga el proporcionami-ento correcto (Nota 12). Para eliminar la segregación, deposite el concreto de la máquina mezcladora en un recipiente de mezclado limpio y húmedo, remezclar con una pala o paleta hasta que la apariencia sea uniforme. Nota 11 – Un operador de experiencia puede añadir el agua en incrementos al mezclador para ajustar el revenimiento deseado. Nota 12 – Es difícil recuperar todo el mortero del mezclador. Para compensar esta dificultad uno de los siguientes procedimientos puede ser utilizado para asegurar el proporcionamiento final correcto en la bachada : (1) Cebado del Mezclador – Justamente antes del mezclado de la bachada de ensayo, el mezclador es cebado por el mezclado de una bachada proporcionada para simular lo más cercanamente la bachada de ensayo. La adherencia del mortero al mezclador después de la descarga es para compensar la perdida de mortero de la bachada de ensayo. (2) Exceso de Mortero en la Mezcla – La mezcla de ensayo es proporcionada por el uso de un exceso de mortero, la cantidad establecida anticipada para compensar el promedio de mortero adherido en el mezclador. En este caso el mezclador es limpiado antes de mezclar la bachada de ensayo. 7.1.3 Mezclado Manual – El mezclado de la bachada en un recipiente de metal o tazón, impermeable, limpio (Nota 10), húmedo, con una cuchara de albañil sin filo, usando el siguiente procedimiento cuando los agregados han sido preparados de acuerdo con 6.3.2.1, 6.3.2.3 y 6.3.2.4. 7.1.3.1 Mezclar el cemento, aditivo insoluble en polvo, si es usado y el agregado fino sin la adición del agua hasta que estén completamente mezclados. 7.1.3.2 Añadir el agregado grueso y mezclar toda la bachada sin la adición de agua hasta que el agregado este uniformemente distribuido en toda la bachada. 7.1.3.3 Agregar el agua y la solución de aditivo, si es usada, mezclar la masa hasta que el concreto tenga apariencia homogénea y la consistencia deseada. Si se prolonga el mezclado porque la adición del agua es en incrementos mientras la consistencia es ajustada, desechar la bachada y hacer una nueva sin interrumpir el mezclado para hacer varias ensayos de consistencia. 7.1.4 Concreto Mezclado – Seleccionar las porciones de la bachada del concreto mezclado a ser usadas en los ensayos para el moldeo de los especímenes a fin de
que sean representativas de las porciones actuales y condiciones del concreto. Cuando el concreto no este siendo remezclado o muestreado cubrirlo para evitar evaporación. 7.2 Revenimiento, Contenido de Aire, Rendimiento y Temperatura: 7.2.1 Revenimiento – Medir el revenimiento de cada bachada de concreto inmediata-mente después del mezclado de acuerdo al Método de Ensayo C 143/C 143M. Nota 13 – El ensayo de revenimiento es inadecuado para concretos demasiado secos con revenimi-entos menores que 1/4 pulg [6 mm]. Los concretos sin revenimiento pueden ser ensayados por uno de los muchos medios descritos en ACI 211.3. 7.2.2 Contenido de Aire – Determinar el contenido de aire, cuando se requiera, de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 173 o C 231. El Método de Ensayo C 231 no debe ser usados en concretos hechos con agregados de peso ligero, escoria de horno enfriada al aire o agregados de alta porosidad. Desechar el concreto utilizado para la determinación del contenido de aire. 7.2.3 Rendimiento – Determine el rendimiento de cada bachada de concreto, si es requerido, de acuerdo al Método de Ensayo C 138. El concreto usado para los ensayos de revenimiento y rendimiento pueden ser retornados al contenedor de mezclado y remezclarlos con la bachada. 7.2.4 Temperatura – Determinar la temperatura de cada bachada del concreto de acuerdo con el Método de Ensayo C 1064. 7.3 Elaboración de Especímenes : 7.3.1 Sitio del Moldeo – Moldear los especímenes tan cerca como sea practicable al sitio donde ellos están siendo almacenados durante las primeras 24 horas. Si no es practicable el moldeo de los especímenes donde serán almacenados, moverlos al sitio de almacenamiento inmediatamente después de haber sido enrasados. Colocar los moldes en una superficie rígida libre de vibración y otras perturbaciones. Evitar el sacudido, golpe, inclinación o rallar la superficie de los especímenes en el traslado al lugar de almacenamiento. 7.3.2 Colocación – Coloque el concreto en los moldes usando un cucharón, cuchara sin filo, o pala. Seleccionar cada cucharonada, cuchareada o paleada de concreto del recipiente mezclador para asegurarse que sea representativa de la bachada. Puede ser necesario remezclar el concreto en el recipiente con una pala o cuchara para prevenir segregación durante el moldeado de los especímenes. Mueva el cucharón o cuchara alrededor del borde superior del molde cuando el concreto es vertido para asegurar una distribución simétrica de este y minimizar la segregación del agregado grueso dentro del molde. Además distribuir el concreto con la ayuda de la barra apisonadora antes de empezar la consolidación. En la
colocación de la capa final, el operador deberá intentar añadir una cantidad de concreto que llenará exactamente el molde después de la compactación. No añadir muestras no representativas de concreto a un molde que este por debajo de su nivel de llenado. 7.3.2.1 Número de Capas – Elabore los especímenes en capas como se indica en la Tabla 1. TABLA 1 Número de Capas Requeridas para los Especímenes Tipo y Tamaño Especimen Modo de Consolidación No. Capas de Igual Profundidad Cilindros: Diámetro, pulg. (mm) 3 ó 4 (75 a 100) Varillado 2 6 (150) Varillado 3 9 (225) Varillado 4 Arriba de 9 (225) Vibrado 2 Prismas y Cilindros de llenado horizontal Profundidad, pulg. (mm) Hasta 8 (200) Varillado 2 Arriba de 8 (200) Varillado 3 ó más Hasta 8 (200) Vibrado 1 Arriba de 8 (200) Vibrado 2 ó más 7.4 Consolidación : 7.4.1 Métodos de Consolidación – Para la preparación de especímenes satisfactorios se requieren diferentes métodos de consolidación. Los métodos de consolidación son varillado y vibración interna y externa. Basar la selección del método en el revenimien-to a menos que el método sea establecido en la especificación bajo la cual el trabajo esta siendo desarrollado. Varillar o vibrar el concreto con revenimientos iguales o mayores que 1 pulg [25 mm]. Vibrar el concreto con revenimientos menores que 1 pulg (Nota 14). No usar vibración interna para cilindros con diámetros menores que 4 pulg [100 mm] y para vigas o prismas con abertura o profundidad menor que 4 pulg. Nota 14 – Los concretos de bajo contenido de agua que no pueden ser consolidados apropiadamente por los métodos descritos aquí, no son cubiertos por esta práctica. Los lineamientos para los especíme-nes y métodos de ensayos serán encontrados en los estándares concernientes. Hay concretos que pueden ser consolidados por vibración externa, pero fuerzas adicionales son requeridas en la superficie para embeber el agregado grueso y consolidar la mezcla. Para tales mezclas el siguiente procedimiento puede ser seguido : Usando vibración externa llenar los moldes cilíndricos de 6 por 12 pulg en elevacio-nes de 3 pulg., usando una sobrecarga cilíndrica de 10 lb [4.5 kg.], o moldes de 3 por 6 pulg en elevacio-nes de 2 pulg., usando una sobrecarga cilíndrica de 2.5 lb [1.0 kg.]. La sobrecarga tendrá un diámetro de ¼ de pulg. menor que el interior del molde Simultáneamente cada
elevación deberá ser compactada por vibración externa con la sobrecarga sobre la superficie del concreto, hasta que el mortero aparezca alrededor del fondo de la sobrecarga. 7.4.2 Varillado – Colocar el concreto en el molde, en el número de capas requeridas de aproximadamente igual volumen. Varillar cada capa con el extremo redondeado de la barra usando el número de golpes y tamaño de la barra especificados en la tabla 2. Varillar la capa del fondo en toda su profundidad. Distribuir los golpes uniformemente a través de toda la sección transversal del molde y para cada capa superior permitir que la barra penetre toda la capa que esta siendo compactada y la capa inferior aproxima-damente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es varillada, golpear ligeramente los lados exteriores del molde 10 a 15 veces con el mazo para cerrar cualquier orificio dejado por la barra y liberar cualquier burbuja grande de aire que pudiera haber sido atrapada. Use una mano abierta para golpear ligeramente los moldes desechables de calibrador ligero, los cuales son susceptibles al daño si son golpeados con un mazo. Después del golpeteo, palear el concreto a lo largo de los lados y extremos de los moldes de viga y prisma con una cuchara u otra herramienta adecuada. 7.4.3 Vibración – Mantener una duración uniforme de vibración para cada clase particu-lar de concreto, vibrador y molde de especímen involucrado. La duración del vibrado requerido dependerá de la trabajabilidad del concreto y la eficiencia del vibrador. Usual-mente la vibración suficiente ha sido aplicada tan pronto como la superficie del concreto llega a ser relativamente lisa y las burbujas de aire dejan de romperse a través de la superficie. Continuar la vibración el tiempo suficiente para alcanzar las propiedades de consolidación del concreto (ver Nota 15). La sobre vibración puede causar segregación. Llenar los moldes y vibrar en el número requerido de capas aproximadamente iguales (Tabla 2). Colocar todo el concreto de cada capa en el molde antes de empezar la vibración de esta. Cuando se coloca la capa final, evitar el sobre llenado por más de ¼ de pulg [6 mm]. Cuando el acabado es aplicado después de la vibración, añadir sola-mente la cantidad suficiente de concreto con una cuchara para sobre llenar el molde alrededor de 1/8 de pulg [3 mm]. Trabajar dentro de la superficie y entonces enrasarlo. Nota 15 – Generalmente, no más de 5 segundos de vibración pueden ser requeridos para cada inserción para consolidar adecuadamente el concreto con un revenimiento mayor que 3 pulg [75 mm]. Tiempos más prolongados pueden ser requeridos para revenimientos bajos del concreto, pero el tiempo de vibración puede ser raramente excedido de 10 segundos por inserción. 7.4.3.1 Vibración Interna – En la compactación del especímen insertar el vibrador lenta-mente y no dejar el vibrador en reposo o que toque el fondo o los lados del molde o golpear artículos embebidos tales como medidores de deformación. Sacar
lentamente el vibrador a fin de no dejar bolsas de aire en el especímen. 7.4.3.2 Cilindros – El número de inserciones del vibrador es dado en la Tabla No. 3 Cuando más de una penetración por capa es requerida, distribuir las inserciones uniformemente dentro de cada capa. Permitir que el vibrador penetre en cada capa de abajo aproximadamente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es vibrada, golpear ligeramente las paredes externas del molde al menos 10 veces con el mazo para cerrar los orificios remanentes y liberar los vacíos de aire entrampados. Use una mano abierta para golpear ligeramente moldes de cartón o desechables de metal que son susceptibles al daño si se golpean con un mazo. 7.4.3.3 Vigas, Prismas y Cilindros para colado Horizontal – Insertar el vibrador a inter-valos que no excedan las 6 pulg [150 mm], usar inserciones alternativas a lo largo de dos líneas. Dejar que el eje del vibrador penetre en la capa de abajo aproximadamente 1 pulg [25 mm]. Después que cada capa es vibrada, golpear las paredes exteriores del molde fuertemente al menos 10 veces con un mazo para cerrar los orificios dejados por el vibrado y liberar los vacíos de aire entrampados. Tabla 2 Diámetro de barra y número de varillados a ser usados en el moldeo de Especímenes Cilindros Diámetro del cilindro, pulg. (mm) Diámetro de la barra, pulg. (mm) Número de golpes/capa 2 (50) a 6 (150) 3/8 (10) 25 6 (150) 5/8 (16) 25 8 (200) 5/8 (16) 50 10 (250) 5/8 (16) 75 Vigas y Prismas Area superior del especimen pulg.2 (cm2) Diámetro de la Barra, pulg. (mm) Número de Varillado / Capa 25 (160) o menos 3/8 (10) 25 26 a 49 (165 a 310) 3/8 (10) 1 por cada 1 pulg2 (7 cm2) 50 (320) o más 5/8 (16) 1 por cada 2 pulg2 (14 cm2) Cilindros de Deslizamiento Horizontal Diámetro del cilindro, pulg. (mm) Diámetro de la Barra, pulg. (mm) Número de varillado/capa 6 (150 ) 5/8 (16) Total 50, 25 a lo largo de dos ejes Tabla 3 Número de Inserciones del Vibrador por Capa Tipo y Tamaño del Especimen Número de Inserciones por Capa Cilindro, Diámetro, pulg. (mm) 4 (100) 1 6 (150) 2 9 (225) 4
7.4.4 Vibración Externa – cuando se usa vibración externa, tenga cuidado para asegu-rar que el molde esta rígidamente sujetado o asegurado los elementos vibratorios o superficies vibratorias (Nota 14). 7.5 Acabado – Después de la consolidación por uno de los métodos, termine la super-ficie del concreto y pulirla o llanearla de acuerdo con el método concerniente. Si ningún acabado es especificado, termine la superficie con una llana de madera o magnesio. Ejecute todos los acabados con el mínimo de manipulación necesario para producir una superficie plana que es nivelada con el anillo o borde del molde y el cual no posee depresiones o proyecciones mayores de 1/8 pulg. (3 mm). 7.5.1 Cilindros – Después de la consolidación, el acabado de la superficie del borde superior mediante alisado con la varilla donde la consistencia del concreto lo permita, o con una plancha o llana de madera. Si se desea, cabecear el borde superior del cilindro fresco con una delgada capa de pasta de cemento portland lo cual es permitido para endurecer y curar con el especimen. Ver la sección de Materiales de Cabeceo en la Práctica C 617. 7.5.2 Cilindros de llenado horizontal – Después de la consolidación alisar la superficie con cuchara o llana, tome la mínima cantidad requerida para formar el concreto en la abertura concéntricamente con el resto del especimen. Use una plantilla curvada al radio del especimen para mayor precisión en la forma y acabado del concreto en la abertura. 8. Curado 8.1 Curado Inicial – Para prevenir la evaporación de agua en el concreto sin endure-cer, cubra los especímenes inmediatamente después del acabado, preferiblemente con una placa no absorbente ni reactiva o un paño de tela. Los especímenes serán almacenados inmediatamente después del acabado hasta la remoción de los moldes para prevenir perdida de humedad de los especímenes. Seleccionar un procedimiento apropiado o combinación de procedimientos que prevengan la perdida de humedad y que sea no absorbente ni reactiva con el concreto. Cuando paños húmedos son usados para cubrir, los paños no deben estar en contacto con la superficie del concreto fresco y tener mucho cuidado para mantener el paño húmedo hasta que los especímenes sean removidos del molde. Colocar un plástico sobre el paño para facilitar mantenerlo húmedo. Para prevenir daños al especimen, proteja el borde exterior del molde en contacto con el paño u otra fuente de agua hasta que el molde sea removido. Registre la temperatura ambiente máxima y mínima durante el curado inicial. 8.2 Remoción de los moldes – Remueva los especímenes de los moldes después de 24 8 h de elaborados. Para concreto con tiempo de fraguado prolongado, los moldes no deberán ser removidos antes de 20 4 h después del fraguado final. Si es necesa-rio, determine el tiempo de fraguado de acuerdo con el método de ensayo C 403/C 403M.
8.3 Curado Medioambiental – A menos que se especifique de otra manera todos los especímenes serán curados húmedos a 73.5 3.5º F (23.0 2.0o C ) desde el tiempo de moldeo hasta el momento del ensayo (Nota 16). El almacenaje durante las primeras 48 h de curado será en un ambiente libre de vibración. Como aplicado al tratamiento de desmoldar especímenes, el curado húmedo significa que los especímenes de ensayo tendrán agua libre mantenida en el área superficial completa todo el tiempo. Esta condi-ción es reunida mediante el uso de tanques de almacenamiento de agua o un cuarto húmedo de acuerdo con los requerimientos de la Especificación C 511. Cure los cilindros de concreto de peso ligero estructural de acuerdo con la Especificación C 330. Nota 16 – La temperatura dentro de la arena húmeda y bajo el paño húmedo o material similar siempre será mas bajo que la temperatura en la atmósfera circundante si la evaporación tiene lugar. 8.4 Especímenes de ensayo para Resistencia a Flexión – Cure los especímenes para ensayo de resistencia a flexión de acuerdo con 8.1 y 8.2 excepto que el tiempo de almacenamiento por un período mínimo de 20 h inmediatamente antes del ensayo, serán inmersos en agua saturada con hidróxido de calcio a 73 3º F (23 2º C). Al final del período de curado, entre el tiempo que el especimen es removido del curado hasta que el ensayo es completado, el secado de la superficie deberá ser prevenido Nota 17 – Relativamente pequeñas cantidades de secado de la superficie de los especímenes para resistencia a flexión inducirán esfuerzos de tensión en las fibras extremas que reducirá marcadamente la resistencia a flexión indicada.
9. Precisión y Tendencia 9.1 La información para establecer las declaraciones de precisión para varios ensayos requeridos por este estándar fue obtenido en el Concrete Proficiency Sample Program of the Cement and Concrete Referente Laboratory. 9.2 La desviación estándar de un solo operador para revenimiento, peso unitario, contenido de aire, y resistencia a compresión a 7 días de bachadas de prueba, ha sido encontrado para ser 0.7 pulg., 0.9 lb/pie3, y 203 psi, respectivamente; entonces, los resultados de ensayos dirigidos adecuadamente en dos bachadas hechas en el mismo laboratorio no pueden diferir por más de 2.0 pulg., 2.5 lb/pie3, 0.8 %, y 574 psi, respecti-vamente. Estas declaraciones de precisión se consideran aplicables a bachadas de prueba de laboratorios y para tener una relación aguacemento constante. Los valores serán usados con precaución para concreto con
aire incluido, concreto con revenimi-ento menor de 2 pulg. (50 mm) o sobre 6 pulg. (150 mm), o concreto hecho con otro diferente de agregado de peso normal o agregado mayor que 1 pulg. (25 mm) de tamaño nominal máximo. 9.3 La desviación estándar de multilaboratorio para revenimiento, peso unitario, contenido de aire, y resistencia a la compresión a los 7 días en bachadas de prueba ha sido encontrado a ser 1.0 pulg., 1.4 lb/pie3, 0.4 %, y 347 psi respectivamente; entonces el resultado de ensayos dirigidos adecuadamente en bachadas de prueba sencilla hechas en laboratorios diferentes no deben diferir por mas de 2.8 pulg. , 4.0 lb/pie3, 1.1 % y 981 psi, respectivamente. Esta declaración de precisión es considerada aplicable a bachadas de prueba de laboratorios proporcionados para contener cantidades prescritas de material y para tener una prescrita relación agua-cemento. Los valores deberán ser usados con precaución para concreto con aire incluido, concreto con revenimiento menor de 2 pulg. (50 mm) o sobre 6 pulg. (150 mm) o concreto hecho con agregado diferente del de peso normal, o agregado mayor que 1 pulg. (25 mm) de tamaño máximo nominal. 9.4 Tendencia – Los procedimientos para los métodos de ensayo en 9.3 no tienen tendencia porque los valores obtenidos de cada uno de estos métodos de ensayo son definidos solamente en términos de el método de ensayo. 10. Palabras Clave. 10.1 concreto; cilindros; laboratorio; prismas; esfuerzo de ensayo. ASTM Designación: C 188 – 95 ASTM Designación: C 188 – 95 AASHTO T 133 Método de Ensayo Estándar para Densidad del Cemento Hidráulico 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad del cemento hidráulico. Su utilidad particular esta en conexión con el diseño y control de mezclas de concreto. 1.2 La densidad del cemento hidráulico esta definida como la masa de un volumen unitario de los sólidos. 1.3 Los valores establecidos en unidades SI serán considerados como estándar. 1.4 Este estándar no pretende cubrir todas los problemas de seguridad, si hay alguno, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso.
2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 114 Método de Ensayo para Análisis Químico del Cemento Hidráulico. C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones de Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. 3. Aparatos 3.1 Frasco Le Chatelier – El frasco estándar tiene una sección transversal circular con la forma y dimensiones conforme esencialmente a la Fig. 1 (Nota 1). Los requerimientos con respecto a tolerancia, inscripción y longitud, espaciamiento y uniformidad de graduación serán rígidamente observados. Habrá un espacio de al menos 10 mm entre la marca de graduación mayor y el punto bajo de esmerilado para el tapón de vidrio. 3.1.1 El material de construcción será vidrio de la mejor calidad, transparente y libre de estrías. El vidrio será químicamente resistente y tendrá una pequeña histéresis térmica. El frasco será completamente templado antes de ser graduado. Será de suficiente espesor para asegurar razonable resistencia a las quebraduras. 3.1.2 El cuello será graduado de 0 a 1 mL y de 18 a 24 mL en graduaciones de 0.1 mL. El error de alguna capacidad indicada no deberá ser mayor que 0.05 mL. 3.1.3 Cada frasco tendrá un numero de identificación permanente y el tapón, si no es intercambiable, tendrá el mismo numero. Las partes intercambiables de vidrio esmerilado serán marcadas en ambos miembros con el símbolo estándar, seguido de la designación del tamaño. La temperatura estándar será indicada, y la unidad de capacidad será mostrada por las letras “mL” colocada por encima de la marca de graduación. 3.2 Kerosene, libre de agua, o nafta, teniendo una densidad mayor de 0.73 g/mL a 23 2°C serán usados en la determinación de la densidad. 3.3 El uso de equipo o métodos alternativos para determinar la densidad es permitido previendo que un solo operador puede obtener resultados dentro de 0.03 Mg/m3 del resultado obtenido usando el método del frasco. Nota 1 – El diseño pretende asegurar completo drenaje del frasco cuando es vaciado, y estabilidad estando de pie en un nivel superficial, tan bueno como preciso y exacto de leer. 4. Procedimiento 4.1 Determine la densidad del cemento en el material como se ha recibido, a menos que se especifique de otra manera. Si la determinación de la densidad en una mues-tra pequeña libre es requerida, primero incinere la muestra como se
describe en el ensayo para perdida por ignición en la sección 16.1 del Método de Ensayo C 114. 4.2 Llenar el frasco (Nota 2) con cualquiera de los líquidos especificados en 3.2 a un punto en el cuello entre la marca de 0 y 1 mL. Secar el interior del frasco por encima del nivel del líquido, si es necesario, después vertido. Registre la primera lectura des pués que el frasco ha sido inmerso en el baño de agua (Nota 3) de acuerdo con 4.4 Nota 2 – Es conveniente usar una almohadilla de hule sobre la superficie de la mesa cuando se llena o se rueda el frasco. Nota 3 – Antes de que el cemento haya sido adicionado al frasco, un ajuste flojo, con el peso de un aro de plomo alrededor del cuello del frasco será provechoso para mantener el frasco en una posición derecha (de pie) en el baño de agua, o el frasco puede ser sostenido en el baño de agua mediante una abrazadera de bureta. 4.3 Introduzca una cantidad de cemento, pesada a una precisión de 0.05 g, (alrededor de 64 g para cemento portland) en pequeños incrementos a la misma temperatura del liquido (Nota 2). Tener cuidado para evitar salpicaduras y vea que el cemento no se adhiera al interior del frasco por encima del liquido. Un aparato vibrador puede ser usado para acelerar la introducción del cemento en el frasco y para evitar que el cemento se pegue al cuello. Después de que todo el cemento ha sido introducido, coloque el tapón en el frasco y ruede el frasco en una posición inclinada (Nota 2), o girarlo suavemente en un circulo horizontal, así como para librar el cemento de aire hasta que no forme burbujas de aire en la superficie del liquido. Si una adecuada cantidad de cemento ha sido adicionada, el nivel del liquido estará en su posición final en algún punto de la serie superior de graduaciones. Tome la lectura final después de que el frasco ha sido inmerso en el baño de agua de acuer-do con 4.4. 4.4 Poner el frasco Inmerso en un baño de agua a temperatura constante por un periodo de tiempo suficiente para evitar variaciones en la temperatura del frasco mayores que 0.2° C entre la lectura inicial y final. 5. Cálculos 5.1 La diferencia entre la lectura inicial y final representa el volumen de liquido desplazado por la masa de cemento usada en el ensayo. 5.2 Calcule la densidad del cemento, , como sigue: (Mg/m3) =
(g/cm3) = masa de cemento, g/volumen desplazado,cm3
Nota 4 – El volumen desplazado en mililitros es numéricamente igual al volumen desplazado en centímetros cúbicos.
Nota 5 – La densidad en megagramos por metro cubico (Mg/m3) es numéricamente igual a gramos por centímetro cúbico (g/cm3). Calcule la densidad del cemento, , para tres lugares decimales y redondee al más cercano 0.01 Mg/m3. Nota 6 – En conexión con el proporcionamiento y control de mezclas de concreto, la densidad puede ser más provechosa expresada como gravedad especifica, este ultimo, siendo un numero adimencional. Calcule la gravedad especifica como sigue: Sp gr = densidad del cemento/ densidad del agua a 4°C (a 4°C la densidad del agua es 1 Mg/m3 o 1 g/cm3). 6. Precisión y Tendencia 6.1 La desviación estándar para un solo operador para cementos portland ha sido en contrada en 0.012. Por lo tanto, el resultado de dos ensayos conducidos adecuadamente por el mismo operador en el mismo material no debe diferir por más de 0.03 6.2 La desviación estándar multi-laboratorio para cementos portland ha sido encon-trada en 0.037. Por lo tanto, el resultado de dos ensayos conducidos adecuadamen-te por dos diferentes laboratorios en muestras del mismo cemento no debe diferir por más de 0.10. 6.3 Ya que no hay material de referencia aceptado adecuado para determinar alguna tendencia que sea asociada con este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia es hecha. 7. Palabras Clave 7.1 densidad; cemento hidráulico; gravedad específica. ASTM Designación: C 173/C 173M– 01 ASTM Designación: C 173/C 173M– 01 Método de Ensayo Estándar para Contenido de Aire en una Mezcla de Concreto Fresco por el Método Volumétrico
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en una mezcla de concreto fresco conteniendo algún tipo de agregado ya sean densos, celular o de peso ligero. 1.2 Los valores dados en ambas unidades libras-pulgada o SI serán considerados
separadamente como los estándar. Las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores dados pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto cada sistema puede ser usado independientemente del otro. La combinación de valores de las dos unidades puede resultar en incompatibilidades 1.3 Este estándar no pretende cubrir todas las cuestiones de seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 29/C 29M Método de Ensayo para Peso Unitario y Vacíos en los Agregados. C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario, Volumen y Contenido de Aire del concreto (Método Gravimétrico). C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco C 231 Método de Ensayo para Contenido de Aire de una Mezcla de Concreto Fresco por el Método de Presión. C 670 Práctica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo cubre la determinación del contenido de aire en una mezcla de concreto fresco. Mide el aire contenido en la fracción de mortero de concreto pero no es afectado por el aire que puede estar presente dentro de los poros de las partículas de agregado. 3.1.1 Por lo tanto, es el ensayo apropiado para determinar el contenido de aire del concreto conteniendo agregado ligero, escoria enfriada por aire, y agregados naturales vesiculares o altamente porosos. 3.2 Este método de ensayo requiere la adición de suficiente alcohol isopropílico, cuando el medidor es inicialmente llenado con agua, para que después del primer y subsecuentes pequeños rodillados no forme espuma en el cuello de la sección superior del medidor. Si más espuma está presente que la equivalente al 2 % de aire por encima del nivel de agua, el ensayo se declara no valido y puede ser repetido usando una cantidad mayor de alcohol. La adición de alcohol para disipar la espuma en cualquier momento después del llenado inicial del medidor en la marca cero no es permitida. 3.3 El contenido de aire del concreto endurecido puede ser mayor o menor que el determinado por este método de ensayo. Esto depende de los métodos y cantidades de la energía de compactación aplicado al concreto del cual se toma el espécimen de concreto endurecido; la uniformidad y estabilidad de las burbujas de aire en el concreto fresco y endurecido; la exactitud del examen microscópico, si es usado; el tiempo de comparación; la exposición ambiental; la etapa en los procesos de entrega, colocación y consolidación, en el cual se determina el contenido de aire
del concreto endurecido, es decir, antes y después de que el concreto vaya por una bomba, y otros factores. 4. Aparatos 4.1 Medidor de aire - Un medidor de aire que consiste en un recipiente y una sección superior (Fig. 1) que satisfaga los siguientes requerimientos: 4.1.1 El recipiente y las secciones superiores serán de suficiente espesor para permanecer rígidos durante su uso en condiciones normales de trabajo de campo. El material no deberá ser atacado por el alto pH de la pasta de cemento, deformado cuando se almacene a altas temperaturas en espacios cerrados o volverse quebradizo o agrietarse a bajas temperaturas. Un sello impermeable puede ser usado cuando la sección superior sea sujetada al recipiente. 4.1.2 Recipiente – El recipiente tendrá un diámetro de 1 a 1.25 veces su altura y será construido con un borde en o cerca de la superficie superior. Los recipientes tendrán una capacidad no menor de 0.075 pie3 (2.0 L). 4.1.3 Sección Superior – La sección superior debe tener una capacidad de al menos 20% mayor que la del recipiente y estará equipada con un empaque flexible y ganchos o abrazaderas para sujetarla al borde del recipiente. La sección superior deberá estar equipada con una escala transparente graduada en incrementos no mayores que 0.5% desde 0 en la parte superior a 9% o más del volumen del recipiente. Las graduaciones permitirán una exactitud de 0.1% por volumen del recipiente. El extremo superior del cuello debe tener una capa impermeable que mantendrá un sello impermeable cuando el medidor es invertido y rodado. 4.2 Embudo –Un embudo con un vástago de un tamaño que permita a este ser insertado a través del cuello de la sección superior y de longitud tal que se extienda a un punto justo por encima de la base de la sección superior. El extremo de la descarga estará construido de tal manera que cuando se agregue agua al contene-dor, el concreto se altere lo menos posible. 4.3 Varilla de Apisonado – Una varilla redonda lisa y recta, con diámetro de 5/8” 1/16 (16 2 mm) y longitud de al menos 12” (300 mm) con ambos extremos redondeados en forma de media esfera del mismo diámetro que la varilla. La varilla deberá estar hecha de acero, de polietileno de alta densidad u otro plástico de igual o mayor resistencia a la abrasión. 4.4 Regla de enrasado – Una varilla de acero recta y plana de al menos 1/8x3/4x12” (3x20x300 mm) o una varilla de polietileno de alta densidad, recta y plana u otro plástico de igual o mayor resistencia a la abrasión, de al menos 1/4x3/4x12” (6x20x300 mm). 4.5 Taza Graduada – Una taza de metal o plástico con una capacidad para ser graduada en incrementos iguales a 1.00 0.04% del volumen del recipiente medidor de aire. La taza calibrada es solamente para ser usada para adicionar agua cuando el contenido de aire del concreto exceda el 9 % del rango de calibración del medidor. 4.6 Vaso Medidor para Alcohol Isopropílico – Un vaso con una capacidad mínima
de al menos 1 pt (500 mL) con graduaciones no mayores que 4 oz (100 mL) para medir una cantidad de alcohol isopropílico. 4.7 Jeringa –Una jeringa de hule que tenga una capacidad de al menos 2 oz (50 mL) 4.8 Vaso para agua – Un contenedor de aproximadamente 1qt (1 L) de capacidad 4.9 Cuchara – Una pequeña cuchara de metal. 4.10 Alcohol Isopropílico – Use alcohol isopropílico al 70 % por volumen (aproxima-damente 65 % por peso) (Nota1). Otros agentes dispersores de espuma son permiti-dos si los ensayos demuestran que el uso del agente no cambia el contenido de aire indicado, en la cantidad siendo usada, por más de 0.1 % o si factores de corrección son desarrollados similar al uso de la Tabla 1. Cuando otros agentes dispersantes sean usados, una copia del registro documentando el ensayo o cálculos deberán estar disponibles en el laboratorio. Nota 1 – Alcohol isopropílico al setenta por ciento por volumen está comúnmente disponible como alcohol de frotar casero. Grados más concentrados pueden ser diluidos con agua en la concentración requerida 4.11 Mazo – Un mazo (con cabeza de hule o cuero), con una masa de aproximadamente 1.25 0.5 lb (600 200 g). Tabla 1 Corrección por el efecto del Alcohol Isopropilico en C 173/ C 173M Lectura del medidor de aire. Alcohol isopropilico usado al 70 % Corrección (Substracción)A Pintas Onzas Litros 0.5 8 0.2 0.0B 1.0 16 0.5 0.0B 1.5 24 0.7 0.0B 2.0 32 0.9 0.0B 3.0 48 1.4 0.3 4.0 64 1.9 0.6 5.0 80 2.4 0.9 (A) Substracción de la lectura final del medidor (B) Correcciones menores que 0.125 no son significativas y serán aplicadas solamente cuando 2.5 pt (1.2 L) o más de alcohol es usado. El efecto ocurre cuando el medidor es invertido después de haber sido llenado con una solución de alcohol y agua la cual viene a ser diluido cuando es mez-clado con el agua del concreto. Los valores dados son para medidores que tienen un volumen de recipiente de 0.075 pie3 (2.1 L) y una sección superior que es 1.2 veces el volumen del recipiente 5. Calibración 5.1 Calibre el medidor y la tasa calibrada inicialmente y anualmente o cuando haya una razón para sospechar daño o deformación del medidor o taza calibrada.
5.2 Determine el volumen del recipiente con una precisión de al menos 0.1 % por determinación de la masa de agua requerida para llenarlo a temperatura del cuarto y dividirlo por la densidad del agua a la misma temperatura. Siga el procedimiento de calibración descrito en el Método de Ensayo C 29 /C 29M. 5.3 Determine la precisión de la graduación en el cuello de la sección superior del medidor de aire llenando con agua el recipiente para medir y la sección superior ensamblados, hasta el nivel de la marca para la graduación de contenido de aire más alta. 5.3.1 Añada agua en incrementos de 1.0 % del volumen del recipiente para verificar la exactitud del rango de graduación del contenido de aire. El error en cualquier punto del rango graduado no deberá exceder del 0.1 % de aire. 5.4 Determine el volumen de la taza graduada usando agua a 70o F (21.1o C) por el método descrito en la sección 5.2. Puede hacerse una verificación rápida añadiendo una o más tasas calibradas de agua al aparato ya ensamblado y observar el increme nto en la altura de la columna de agua después de haberlo llenado a un nivel dado. 6. Muestreo 6.1 Obtenga la muestra de concreto fresco de acuerdo con la Práctica C 172. Si el concreto contiene partículas de agregado grueso que serian retenidas en la malla de 1 ½” (37.5 mm), tamice en húmedo una muestra representativa en una malla de 1” (25 mm) a fin de obtener material suficiente para llenar el recipiente. El procedimi-ento de tamizado húmedo se describe en la Práctica C 172. Lleve a cabo las opera-ciones de tamizado húmedo con el mínimo de perturbación del mortero practicable. No intente quitar el mortero adherido al agregado grueso retenido en la malla. 7. Procedimiento 7.1 Varillado y Golpeo – Humedezca el interior del recipiente y secarlo para humedecer pero no con apariencia brillante. Usando el cucharón, llene el recipiente con la mezcla de concreto fresco en dos capas de igual profundidad. Apisone cada capa 25 veces con la varilla. No fuerce los golpes hasta el fondo del recipiente, cuando apisone la primera capa. Cuando apisone la segunda capa, penetre la capa anterior aproximadamente 1” (25 mm). Después de que cada capa es apisonada, golpee los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el mazo para cerrar algún hueco dejado por la varilla de apisonamiento y para liberar burbujas de aire atrapado. Después de golpear la capa final, un exceso delgado de concreto, 1/8” (3 mm) o menos, por encima del borde es aceptable. Adicione o remueva una representativa muestra de concreto si es necesario para obtener la cantidad requerida de concreto. 7.2 Enrasado – Después de apisonar y varillar la segunda capa, remueva el exceso de concreto con la varilla de enrase hasta que la superficie quede a nivel con la parte superior del recipiente. Limpie el borde del recipiente.
7.3 Adición de agua y alcohol – Humedezca el interior de la sección superior del medidor, incluyendo el empaque. Sujete la sección superior del recipiente e inserte el embudo. Adicione al menos 1pt (0.5 L) de agua seguido de la cantidad seleccionada de alcohol isopropílico (Nota 2). Registre la cantidad de alcohol isopropilico adicionada. Continúe adicionando agua hasta que aparezca en el cuello graduado de la sección superior (Nota 3). Remueva el embudo. Ajuste el nivel del liquido hasta que el fondo del menisco este nivelado con la marca de cero. Una jeringa de hule es usada para este propósito. Sujete y selle la capa impermeable. Nota 2 – La cantidad de alcohol isopropilico necesario para mantener una lectura estable y un mínimo de espuma en la parte superior de la columna, dependerá de un numero de factores. Muchos concretos hechos con menos de 500 lb/yd3 (300 kg/m3) de cemento y contenido de aire menor de 4 % puede requerir menos de 0.5 pt (200 mL) de alcohol. Algunas mezclas con alto contenido de cemento hechas con sílica fume que tiene un contenido de aire de 6 % o más puede requerir más de 3 pt (1400 mL) de alcohol. La cantidad requerida variará con el contenido de aire del concreto, la cantidad y tipo de aditivo inclusor de aire, el contenido de cemento y contenido de cemento álcali, y quizás otros factores. Generalmente, la cantidad de alcohol necesario puede ser establecida para proporciones de mezclas dadas y no cambia grandemente durante el curso de un trabajo. Nota 3 – Cuando, alguna vez, es necesario el uso de más de 4 o 4.5 pt (2.0 L) de alcohol isopropil, puede ser necesario restringir la cantidad de agua adicionada inicialmente para evitar sobrellenar el medidor. Sin embargo, es deseable inicialmente adicionar al menos alguna cantidad de agua para ayudar en el mezclado del alcohol y limitar el contacto del alcohol concentrado con la superficie del concreto. 7.4 Desplazamiento del Volumen de Aire en el Espécimen de Concreto Usando este Procedimiento: 7.4.1 Libere el concreto de la Base – Rápidamente invierta el medidor, agite la base horizontalmente y regrese el medidor a la posición vertical. Para evitar que el agrega do se aloje en el cuello de la unidad, no lo mantenga invertido por más de 5 seg. a un tiempo. Repita el proceso de inversión y agitado por un mínimo de 45 segundos hasta que el concreto quede libre y el agregado puede ser oído moviéndose en el medidor como si estuviera invertido. 7.4.2 Rodado – Coloque una mano en el cuello del medidor y la otra en la base. Usando la mano sobre el cuello, incline el medidor aproximadamente 45ºde su posición vertical con el fondo de la base del medidor descansando en el piso o en la superficie de trabajo. Mantenga esta posición a través del procedimiento descrito en esta sección. Usando la mano sobre la base para rotar el medidor, vigorosamente ruede el medidor de ¼ a ½ vueltas hacia delante y atrás varias veces, rápidamente inicie y pare el rodado. Gire la base del medidor alrededor de 1/3 de vuelta y repita el procedimiento de rodado como se establece previamente.
Continúe el procedimiento de girado y rodado por aproximadamente 1 min. El agregado puede ser oído desli-zarse en el medidor durante este proceso. 7.4.2.1 Si, alguna vez, durante el proceso de inversión y rodado se encuentra que el liquido se esta filtrando del medidor, el ensayo no es valido, y un nuevo ensayo debe ser iniciado como en 6.1 7.4.2.2 Ponga la unidad en posición vertical y afloje la parte superior para permitir que alguna presión se estabilice. Permita al medidor estar así mientras que el aire se eleva a la parte superior hasta que el nivel del liquido se estabilice. El nivel del liquido es considerado estable cuando este no cambia más de 0.25% de aire dentro de un período de 2 min. 7.4.2.3 Si toma más de 6 minutos para que el nivel del liquido se estabilice o si hay más espuma que el equivalente a 2 % completo de las divisiones de contenido de aire en la escala del medidor sobre el nivel del liquido, descarte la serie e inicie un nuevo ensayo como en 6.1. Use una adición de alcohol mas grande que la usada en la serie inicial. 7.4.2.4 Si el nivel es estable sin excesiva espuma, lea el fondo del menisco al más cercano 0.25 % y registre la lectura inicial del medidor. 7.4.2.5 Si el contenido de aire es mayor que el 9% del rango del medidor, adicione un numero suficiente de tazas calibradas de agua para llevar el nivel del liquido den-tro del rango graduado. Lea el fondo del menisco al más cercano 0.25%. Registre el numero de tazas calibradas de agua a ser adicionadas a la lectura final del medidor en 8.1.3 7.5 Confirmación de la lectura inicial del medidor 7.5.1 Cuando una lectura inicial del medidor es obtenida como en 7.4.2.4 reapriete la parte superior y repita el rodado por i minuto como en 7.4.2, 7.4.2.2, y 7.4.2.3. 7.5.2 Cuando el nivel del liquido es estable como en 7.4.2.2 y son reunidos los requisitos de 7.4.2.3, haga una lectura directa en el fondo del menisco y estime el 0.25 % de aire. Si esta lectura no cambia más del 0.25% de la lectura inicial del medidor en 7.4.2.4, regístrelo como la lectura final de la muestra ensayada. 7.5.2.1 Si la lectura ha cambiado de la lectura inicial por más de 0.25 % de aire, registre esta lectura como una nueva “lectura inicial” y repita el 1 min. rodado como en 7.4.2. Lea el contenido de aire indicado. Si esta lectura no tiene cambio por más de 0.25% de aire desde la nueva “lectura inicial “ regístrela como la lectura final. 7.5.2.2 Si la lectura ha cambiado por más de 0.25%, descarte el ensayo e inicie uno nuevo con una nueva muestra de concreto como en 6.1 usando más alcohol. 7.6 Desensamble el aparato. Deshaga la base y examine el contenido para asegurarse de que no hay porciones de concreto empaquetado apretadamente y sin perturbar. Si se encuentran porciones de concreto sin perturbar, la prueba no es válida. 8. Cálculos 8.1 La lectura final del medidor tiende a ser significativamente mayor que el
contenido de aire actual de la muestra cuando 2.5 pt (1.2 L) o más de alcohol isopropilico es usado. Ver Nota 4. 8.1.1 Cuando menos del 2.5 pt (1.2 L) de alcohol isopropilico es usado la lectura final del medidor es el contenido de aire de la muestra de concreto ensayada excepto como se modifica en 8.1.3 o 8.2. 8.1.2 Cuando 2.5 pt (1.2 L) o más de alcohol isopropilico es usado, reste la corrección de la Tabla 1 de la lectura final del medidor para obtener el contenido de aire de la muestra de concreto ensayada excepto como se modifica en 8.1.3 o 8.2. Nota 4 – Use interpolación lineal para obtener un factor de corrección si la cantidad de isopropil usado cae entre cantidades listadas en la Tabla 1. 8.1.3 Si es necesario adicionar tazas calibradas de agua para obtener una lectura como en 7.4.2.5, adicione el numero de tazas registrado al contenido de aire encontrado en 8.1.1 o 8.1.2 8.1.4 Reporte el contenido de aire al más cercano 0.25 % de aire. Nota 5 – Cuando la sección superior esta inicialmente llena hasta la marca de cero con agua y alcohol isopropilico la mezcla tiene un volumen definido; sin embargo, cuando la solución es nuevamente mezclada con agua presente en el concreto, la concentración de alcohol cambia y la nueva solución ocupa un volume ligeramente menor que este, cuando el medidor fue inicialmente llenado hasta la marca de cero. Por esta razón, el indicador tiende a marcar un contenido de aire mayor que el actual, cuando más de 2.5 pt (1.2 l) de alcohol es usado. Por lo tanto, cuando grandes cantidades de alcohol son usadas, los factores de corrección de la Tabla 1 reducen el contenido de aire indicado por el medidor. 8.2 Cuando la muestra ensayada representa la porción de la muestra obtenida por tamizado húmedo sobre la malla de 1” (25 mm), calcule el contenido de aire del mor-tero o de la mezcla completa usando las formulas dadas en el Método de Ensayo C 231. Use cantidades apropiadas más gruesas o más finas que el tamiz de 1” en vez del tamiz de 1 ½” (37.5 mm) que se especifica en el Método de Ensayo C 231. 9. Precisión y Tendencia 9.1 La desviación estándar es esencialmente proporcional al promedio para diferen-tes niveles de contenido de aire. La siguiente declaración de precisión se basa en 979 pruebas hechas en 6 experimentos de campo por el West Virginia D.O.T. Se encontró que el coeficiente de variación multi-operador es de 11% del contenido de aire medido. Por lo tanto, los resultados de las pruebas por dos operadores diferen-tes en los especímenes tomados de una sola muestra de concreto no deben diferir entre sí por más de 32 % de su contenido de aire
promedio (Nota 6). Nota 6 – Estos números representan respectivamente, los limites de 1s% y d2s% descritos en la Práctica C 670. La recolección de información para la declaración de precisión fue obtenida usando procedimientos estándar previos al uso de cantidades grandes de alcohol isopropilico en el Método de Ensayo C 173/C 173M01. 9.2 Este método de ensayo proporciona procedimientos volumétricos para determi-nar el contenido de aire en una mezcla de concreto fresco. Cuando se realiza apropiadamente, este método de ensayo no presenta tendencia, ya que el valor del contenido de aire solo puede definirse en términos de este método de ensayo. 10. Palabras clave 9.1 contenido de aire; calibración; concreto; factor de corrección; mezcla de concreto fresco; recipiente volumétrico; medidor; método volumétrico. ASTM Designación: C 172 – 99 ASTM Designación: C 172 – 99 Práctica Estándar para Muestreo de Concreto Fresco 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre los procedimientos para obtener muestras representativas de concreto fresco como se entrega en el sitio del proyecto, en las cuales se efectuaran pruebas para determinar si cumplen con los requisitos de calidad de las especificaciones bajo las cuales el concreto es suministrado (Nota 1). La práctica incluye el muestreo de mezcladoras estacionarias, pavimentadoras y mezcladoras montadas en camión así como equipo con y sin agitación que se usa para el transporte de concreto mezclado en planta. 1.2 Los valores indicados en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores mostrados en paréntesis son para proporcionar información únicamente. Nota 1 – Para esta práctica se requieren muestras combinadas, a menos que específicamente sea exceptuado por procedimientos que gobiernan los ensayos para ser ejecutados tal como los ensayos para determinar uniformidad de consistencia, eficiencia de mezclado. Los procedimientos usados para seleccionar el ensayo especifico de revoltura no son descritos en esta práctica, pero es
recomendable que muestreos aleatorios sean usados para determinar conformidad con las especificaciones a escala general. 1.3 Esta práctica también cubre los procedimientos que deben ser usados en la preparación de una muestra de concreto para posterior ensayo donde es deseable o necesario remover los agregados mayores que un tamaño designado. Esta remoción de las partículas de agregado mayores preferiblemente es realizada por tamizado húmedo. 1.4 El texto de este estándar hace referencia a notas y pie de notas las cuales proporciona material explicatorio y no debe ser considerado como requisitos de la práctica. 1.5 Este estándar no pretende dar todas las direcciones a los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: E 11 Especificación para Tejidos de Alambre y Mallas para Propósitos de Ensayo 3. Significado y Uso 3.1 Esta práctica esta destinada a proporcionar requisitos estándar y procedimientos para muestreo de concreto fresco de diferentes recipientes usados en la producción o transpor-te del concreto. Los requisitos detallados como para materiales, mezclas, contenido de aire, temperatura, número de especimenes, revenimiento, interpretación de resultados, y precisión y tendencia están en métodos de ensayo específicos. 4. Muestreo 4.1 El tiempo transcurrido entre la obtención de la primera y la ultima porción de la muestra combinada no deberá exceder 15 minutos. 4.1.1 Transporte las muestras individuales al lugar donde serán efectuados los ensayos al concreto fresco o donde serán moldeados los especimenes de ensayo. Se deberán combi-nar y remezclar con una pala la mínima cantidad necesaria para asegurar uniformidad y cumplimiento con el limite de tiempo máximo especificado en 4.1.2. 4.1.2 Inicie los ensayos para revenimiento, temperatura y contenido de aire dentro de los 5 minutos después de obtener la porción final de la muestra compuesta. Complete estos ensayos rápidamente. Inicie el moldeado de los especimenes para ensayos de resistencia dentro de 15 minutos después de fabricada la muestra
compuesta. Rápidamente obtenga y use la muestra, protegiéndola del sol, viento, y otros factores de evaporación rápida y de la contaminación. 5. Procedimiento 5.1 Tamaño de la Muestra – Elabore las muestras para ser usadas en ensayos de resisten cia un mínimo de 28 L (1 pie3). Muestras pequeñas no son prohibidas para ensayos rutina-rios de contenido de aire, temperatura y revenimiento. El tamaño de las muestras será dictado por el tamaño máximo del agregado. 5.2 En el procedimiento usado para muestreo será incluida toda precaución que asistirá al obtener la muestra que es verdaderamente representativa de la naturaleza y condición del concreto muestreado como sigue: Nota 2 – El muestreo normalmente será efectuado como el concreto es transportado del mezclador al vehículo usado para transportar el concreto a las formaletas; sin embargo, las especificaciones pueden requerir otros puntos de muestreo, tales como la descarga de una bomba de concreto. 5.2.1 Muestreo en Mezcladora Estacionaria, excepto en Pavimentadoras – Muestree el concreto mediante la colecta de dos o más porciones tomadas a intervalos separados regularmente durante la descarga de la media porción de la revoltura. Obtenga estas porciones dentro del límite de tiempo especificado en la sección 4. Mezcle las porciones para formar una sola muestra para propósitos de ensayo. No obtenga porciones para la muestra combinada de la primera o de la ultima parte de la descarga (Nota 3). Efectúe el muestreo haciendo pasar completamente un recipiente a través del chorro de descarga o desviando completamente la descarga hacia el recipiente de la muestra. Si la descarga del concreto es demasiado rápida para desviar el chorro, descargue el concreto en un recipien te o unidad de transporte con suficiente capacidad para acomodar la revoltura total y luego efectúe el muestreo de la misma manera que fue indicado anteriormente. Tenga cuidado de no restringir el flujo del concreto proveniente de la revolvedora, recipiente o unidad de transporte así como para causar segregación. Estos requisitos se aplican tanto a revolvedoras basculantes como a no basculantes. Nota 3 – Ninguna muestra debe ser tomada antes del 10 % o después del 90 % de que la revoltura ha sido descargada. Debido a la dificultad de determinar la cantidad actual de concreto descargado, el intento es para proporcionar muestras que son representativas de las porciones separadas ampliamente, pero no del inicio o final de la descarga. 5.2.2 Muestreo en Pavimentadoras – Muestree el concreto después de que los contenedo-res de la pavimentadora han sido descargados. Obtenga muestras de al menos cinco porciones diferentes de la pila y entonces mezcle en una sola muestra para propósito de ensayo. Evite la contaminación con el material de la subrasante o contacto prolongado con una subrasante absorvente. Para evitar la contaminación o la absorción a través de la sub-rasante, tome el concreto mediante la colocación de tres recipientes de poca profundidad sobre la subrasante y descargando el concreto a través de los recipientes. Mezcle las porciones así
obtenidas en una sola muestra para propósitos de ensayo. Los recipientes deben tener la suficiente capacidad como para poder obtener una muestra compuesta cuyo tamaño sea compatible con el tamaño máximo del agregado. Nota 4 – En algunos casos los recipientes se tendrán que colocar por encima de la subrasante a fin de evitar que se desplacen durante el vaciado. 5.2.3 Muestreo en Revolvedoras de Tambor, Camiones Mezcladores o Agitadores – Tome la muestra de concreto colectando dos o más porciones a intervalos regularmente espaciados durante la descarga de la media porción de la revoltura. Tome las muestras obtenidas dentro del limite de tiempo especificado en la sección 4 y mezcle para formar una sola muestra para propósitos de ensayo. En ningún caso se obtendrá muestra hasta después de que toda el agua ha sido adicionada al mezclador; así también no se obtendrán muestras de la primera o última porción de la revoltura descargada (Nota 3). El muestreo deberá hacerse pasando repetidamente el recipiente por debajo del chorro de descarga o desviando completamente el chorro para que descargue en el recipiente de muestreo. Regule la razón de descarga de la revoltura por medio de la velocidad de rotación del tambor y no por el tamaño de la abertura de descarga. 5.2.4 Muestreo en Mezcladores abiertos en la parte superior, Agitadores, Equipo no Agitador, u otro tipo de contenedores abiertos en la parte superior—Tome las muestras con cualquiera de los procedimientos descritos en 5.2.1, 5.2.2, o 5.2.3 que se considere más adecuado bajo las condiciones dadas. 6. Procedimiento Adicional para Concreto con Sobretamaño Máximo 6.1 Cuando el concreto contenga agregados con partículas más grandes que el apropiado para el tamaño de los moldes o equipo a ser utilizado, tamice la muestra en húmedo como se describe abajo, excepto para hacer el ensayo de peso unitario a usarse en los cálculos de rendimiento de la muestra integral. Nota 5 – Deberá ser considerado el efecto del tamizado húmedo en los resultados del ensayo. Por ejemplo, el tamizado húmedo del concreto causa la perdida de una pequeña cantidad de aire debido a la manipulación adicional. El contenido de aire de la fracción de concreto tamizada húmeda es mayor que el valor correspondiente a la mezcla total de concreto porque los agregados con sobre tamaño que se eliminan no contienen aire. La resistencia aparente del concreto tamizado húmedo en especimenes pequeños es usualmente mayor que la del concreto total en especimenes mayores de tamaño apropiado. El efecto de estas diferencias puede necesitar ser considerado o determinado por ensayos complementarios para control de calidad o con el propósito de evaluación de resultados de prueba. 6.2 Definición: 6.2.1 Tamizado húmedo del concreto – proceso de remover las partículas de agregado de mayor tamaño que el recomendado, de una mezcla de concreto fresco, mediante tamizado por una malla del tamaño especificado.
6.3 Aparatos: 6.3.1 Mallas, las recomendadas en la Especificación E 11 6.3.2 Equipo para tamizado húmedo. El equipo para tamizado húmedo del concreto será una malla de tamaño adecuado como la anotada en 6.3.1, colocada y acomodada de tal manera que pueda agitarse rápidamente por medios manuales o mecánicos. En general es preferido un movimiento horizontal y fuerte hacia atrás. El equipo será capaz de remover rápida y efectivamente el tamaño asignado de agregado. 6.3.3 Herramientas de mano – Palas, cucharones de mano, cucharas de albañil, y guantes de hule como sea requerida. 6.4 Procedimiento: 6.4.1 Tamizado húmedo – Después de muestrear el concreto, páselo sobre la malla designada, remueva y descarte el agregado retenido. Esto deberá ser hecho antes del remezclado. Agite o vibre la malla por medios manuales o mecánicos hasta que todos los tamaños menores que la abertura de la malla haya pasado. El mortero adherido a los agregados retenidos en la malla no deberá limpiarse antes de eliminar las partículas. Cada vez coloque dentro de la malla solo la cantidad de concreto que sea necesaria para que después del tamizado, el espesor de la capa de agregado retenido no exceda el diámetro de una partícula. El concreto que pasa la malla deberá recogerse en una charola de tamaño adecuado, la cual ha sido humedecida antes de usarla o en una superficie limpia, húmeda y no absorbente. Raspe el mortero que se adhiera a las paredes del equipo para cribado húmedo y reintégrelo a la mezcla. Después de remover las partículas de agregado con sobretamaño mediante tamizado húmedo, remezcle la revoltura con una pala, la canti-dad mínima necesaria para asegurar uniformidad y proceda inmediatamente al ensayo. 7. Palabras Clave 7.1 contenido de aire; muestra compuesta; concreto; revenimiento; temperatura; tamizado húmedo. ASTM Designación C 143 – 90a ASTM Designación C 143 – 90a Método de Ensayo Estándar para REVENIMIENTO DEL CONCRETO DE CEMENTO HIDRAULICO.
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del revenimiento del concreto, en el laboratorio y en el campo.
1.2 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas son considerados como el están-dar. Los equivalentes métricos de las unidades libras-pulgadas pueden ser aproximados. 1.3 Esta norma puede involucrar materiales, operaciones y equipo peligroso. Esta norma no pretende dar todas las direcciones de los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documento Referenciado 2.1 Estándares ASTM C 172 Práctica para Muestreo de Concreto Fresco 3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Una muestra de concreto fresco es colocada y compactada mediante varillado en un en un molde con forma de cono truncado. El molde es levantado y el concreto se hunde. La distancia entre la posición original y desplazada del centro de la cara superior del concreto es medida y reportada como el revenimiento del concreto. 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo pretende proporcionar al usuario con un procedimiento para determinar el revenimiento de un concreto de cemento hidráulico plástico. Nota 1 – Este método de ensayo fue originalmente desarrollado para proporcionar una técnica para monitorear la consistencia de un concreto no endurecido. Bajo condiciones de laboratorio, con estricto control de todos los materiales del concreto, el revenimiento es generalmente encontrado para incrementar proporcionalmente con el contenido de agua de una mezcla de concreto dada, y por lo tanto ser inversamente vinculado con la resistencia del concreto. Bajo condiciones de campo, sin embargo, como una relación de resistencia no esta clara y consistentemente demostrado. Cuidados deberían ser tomados en resultados de revenimiento relativos a resistencia obtenida bajo condiciones de campo. 4.2 Este método de ensayo se considera aplicable a concreto plástico que contiene agregado grueso con tamaño hasta de 1 ½ pulg.(37.5 mm). Si el agregado grueso es de tamaño mayor que 1 ½ pulg. (37.5 mm) el método es aplicable cuando es hecho en la fracción de concreto que pasa la malla de 1 ½ pulg. (37.5 mm), siendo removido el agregado de tamaño mayor, de acuerdo con la sección titulada “Procedimientos Adicionales para Agregados del Concreto con Tamaño Máximo mayor que 1 ½ pulg.” de la Práctica C 172. 4.3 Se considera que este método de ensayo es aplicable a concreto plástico y cohesivo.
Nota 2 – Concretos que tienen revenimientos menores de ½ pulg. (13 mm) pueden no ser adecuadamente plásticos y concretos que tienen revenimientos mayores de 9 pulg. (230 mm) puede no ser adecuadamente cohesivo para que este ensayo tenga significado. La cautela será ejercitada en la interpretación de tales resultados. 5. Aparatos 5.1 Moldes – El espécimen de ensayo será formado en un molde metálico que no sea susceptible al ataque de la pasta de cemento. La lamina metálica no será menor que el calibre No. 16 (BWG) y la unión estará formada por un proceso de doblado, este no tendrá puntos en el molde, en el cual su espesor es menor que 0.045 pulg. (1.14 mm). El molde tendrá la forma en la superficie lateral de un cono truncado con una base de 8 pulg.(203 mm) de diámetro, en la parte superior 4 pulg. (102 mm) de diámetro y una altura de 12 pulg. (305 mm). Los diámetros individuales y la altura tendrán una tolerancia de 1/8 pulg. (3.2 mm) en las dimensiones prescritas. La base y la parte superior serán abiertas y paralelas una respecto a la otra y en ángulo recto con el eje del cono. El molde estará provisto con piezas para el pie y agarraderos, similar al que se muestra en la Fig. 1. El molde puede ser construido con o sin costura. Cuando se requiera costura, será esencialmente como se muestra en la Fig. 1. El interior del molde será relativamente liso y libre de proyecciones tales como remaches salientes. El molde estará libre de abolladuras. Un molde que tiene una sujeción firme a una base no absorbente es aceptable en lugar del ilustrado, provisto de sujetadores convenientemente dispuestos para que pueda quitarse completamente sin mover el molde. 5.2 Apisonador – El apisonador será una varilla de acero recta y lisa de 5/8 pulg. (16 mm) de diámetro y aproximadamente 24 pulg. (600 mm) de longitud, teniendo un extremo redondeado de tipo semiesférico con diámetro de 5/8 pulg. 6. Muestra 6.1 La muestra de concreto de la cual se harán los especimenes, será representativa de la revoltura. Será obtenida de acuerdo con la Práctica C 172. 7. Procedimiento 7.1 Humedecer el molde y colocarlo sobre una superficie plana, húmeda y no absorbente (rígida). Será sujetado por el operador firmemente en su lugar durante el llenado, colocándose sobre las dos piezas para pie. De la muestra de concreto obtenida de acuerdo con la sección 6, se llenará inmediatamente el molde en tres capas, cada una de aproximadamente un tercio del volumen del molde. Nota 2 – Un tercio del volumen del molde se llena a una altura de 2 5/8 pulg. (67 mm); dos tercios del volumen se llenan a una altura de 6 1/8 pulg. (155 mm). 7.2 Apisone cada capa con 25 golpes de la varilla. Distribuya uniformemente los
golpes sobre la sección de cada capa. Para la capa inferior será necesario inclinar la varilla ligeramente y hacer aproximadamente la mitad de los golpes cerca del perímetro y luego avanzar espiralmente con golpes verticales hacia el centro. Apisone la capa inferior en todo su espesor. Apisone la segunda capa y la capa superior, cada una a través de su espesor, de tal manera que los golpes penetren ligeramente en la capa inferior. 7.3 Al llenar y apisonar la capa superior, acumular el concreto sobre el molde antes de iniciar el apisonado. Si de la operación de apisonado, el concreto se asienta bajo el borde superior del molde, añadir concreto para mantener un exceso sobre ese borde todo el tiempo. Después que la ultima capa ha sido apisonada, alisar la superficie de concreto por medio de un movimiento de rodar la varilla. Inmediatamente remover el molde del concreto, levantándolo cuidadosamente en dirección vertical. Levante el molde una distancia de 12 pulg. (300 mm) en 5 2 segundos mediante un movimiento uniforme hacia arriba, sin movimiento lateral o torcional. El ensayo completo desde el inicio del llenado hasta la remoción del molde, deberá hacerse sin interrupción y terminarse en un lapso de tiempo de 2 1/2. 7.4 Medir inmediatamente el revenimiento, determinando la diferencia vertical entre el borde del molde y el centro original desplazado de la cara superior del espécimen. Si ocurre una decidida caída o cortante del concreto de un lado o porción de la masa (Nota 4), descarte el ensayo y haga uno nuevo con otra porción de la muestra. Nota 4 – Si dos ensayos consecutivos en una muestra de concreto presentan una caída o corte en una porción del concreto de la masa del espécimen, el concreto probablemente carece de la plasticidad y cohesión necesarias para que el ensayo de revenimiento sea aplicable. 8. Informe 8.1 Registre el revenimiento en términos de pulgadas (milímetros) con una precisión de ¼ pulg. (6 mm) de hundimiento del espécimen durante el ensayo como sigue: Revenimiento = 12 – pulgadas de altura después del asentamiento 9. Precisión y Desviación 9.1 Precisión 9.1.1 Método de Ensayo Ínter laboratorio – Ningún programa de ensayo ínter laboratorio ha sido corrido en este método de ensayo. Puesto que no es posible proporcionar equivalentes concretos en varios sitios de ensayo libre de errores de otras fuentes que la medida del revenimiento, una precisión de multilaboratorio establecida no tiene sentido. 9.1.2 Resultados de Ensayo Multioperador –Extensa información de campo permiten el establecimiento referente a la precisión multi-operador de este
método de ensayo. Rango de ensayo 1.5 a 2.76 pulg. (38 a 70 mm) Numero total de muestras 2304 Repetibilidad Desviación estándar (1S) 0.30 pulg.(8 mm) 95 % Repetibilidad Limites (D2S) 0.83 pulg. (21 mm) Por tanto, los resultados de dos ensayos conducidos correctamente por diferentes operadores en el mismo laboratorio, en el mismo material puede no diferir por mas de 0.83 pulg. (21 mm). Debido al rango de revenimiento limitado en el concreto usado en este programa de ensayo, precauciones deberán ser ejercitadas en la aplicación de estos valores de precisión. 9.2 Desviación – Este método de ensayo no tiene desviación puesto que el revenimiento es definido únicamente en términos de este método de ensayo. ASTM Designación: C 142 – 97 (AASHTO T 112) ASTM Designación: C 142 – 97 (AASHTO T 112) Método Estándar de Ensayo para GRUMOS DE ARCILLA Y PARTÍCULAS DESMENUZABLES EN AGREGADOS 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación aproximada de grumos de arcilla y partículas desmenuzables en agregados. 1.2 Los valores dados en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores dados en paréntesis son proporcionados para propósitos informativos solamente. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a los problemas de seguridad asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 33 Especificaciones para Agregados del Concreto
C 117 Método de Ensayo para Material mas fino que la malla No. 200 (75 m) en Agregados minerales por Lavado. C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 1005 Especificación para Masas de Referencia y Dispositivos para Determinar la Masa para Uso en Ensayos Físicos de Cementos Hidráulicos. E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es de significado primario en determinar la aceptabilidad del agregado con respecto a los requerimientos de la Especificación C 33 4. Aparatos 4.1 Balanza—Una balanza o báscula con precisión dentro de 0.1% del peso de la muestra de ensayo en algún punto dentro del rango de uso. Las balanzas estarán de acuerdo con la precisión de la sección aplicable de la Especificación C 1005. 4.2 Recipientes—Recipientes resistentes de un tamaño y forma que permita el extendido de la muestra en el fondo, en una capa delgada. 4.3 Mallas – Mallas conforme a la Especificación E 11. 4.4 Horno de Secado – Un horno que provea circulación libre de aire y capaz de mantener una temperatura de 110 5º C(230 9º F). 5. Muestras 5.1 El agregado para este método de ensayo consistirá del material remanente después de completar el ensayo de acuerdo con el método C 117. Para proporcionar las cantidades designadas en la sección 5.3 y 5.4 puede ser necesario combinar material de mas de un ensayo por el método C 117. 5.2 El agregado será secado a sustancialmente peso constante, a una temperatura de 110 5º C (230 9º F). 5.3 Las muestras de ensayo del agregado fino consistirán de partículas más gruesas que la malla No. 16 (1.18 mm) y deberá pesar no menos de 25 g. 5.4 Las muestras de ensayo del agregado grueso serán separadas en diferentes tamaños, usando las siguientes mallas: 4.75 mm (No. 4), 9.5 mm (3/8”), 19.0
mm (3/4”) y 37.5 mm (1 ½”). La muestra de ensayo deberá pesar no menos que los valores indicados en la siguiente tabla: Tamaño de las Partículas que Conforman la Muestra de Ensayo 4.75 a 9.5 mm (No. 4 a 3/8”) 9.5 a 19.0 mm (3/8” a ¾”) 19.0 37.5 mm (3/4” a 1 ½”) Mayores de 37.5 mm (1 ½”)
Peso de la Muestra de Ensayo, min., g 1000 2000 3000 5000
5.5 En el caso de muestras de agregado fino y grueso, el material será separado en la malla No. 4 (4.75 mm), y la muestra de agregado fino y grueso será preparada de acuerdo con la sección 5.3 y 5.4. 6. Procedimiento 6.1 Pesar la muestra de ensayo a la precisión especificada en la sección 4.1 y extenderla en una capa delgada en el fondo del recipiente, cúbralo con agua destilada y permita empaparse por un período de 24 4 horas. Rodar y apretar cada partícula entre el dedo pulgar y el índice, intentando quebrarlas en pequeños tamaños. No use las uñas para romper las partículas, ni presione las partículas sobre superficies duras, ni otra forma no indicada. Cualquier partícula que pueda ser quebrada al presionar con los dedos, en finos removibles por tamizado húmedo será clasificada como grumo de arcilla o partícula desmenuzable. Después que todos los grumos de arcilla y partículas desmenuzables han sido quebradas, separe los detritos del remanente de la muestra por tamizado húmedo sobre las mallas prescritas en la siguiente tabla: Tamaño de las partículas que conforman la muestra de ensayo Agregado fino (retenido malla 1.18 mm, No. 16) 4.75 a 9.5 mm (No. 4 a 3/8”) 9.5 a 19.0 mm (3/8 a ¾”) 19.0 a 37.5 mm (3/4 a 1 ½”) Mayor de 37.5 mm (1 ½”)
Tamaño de la malla para remover residuos de grumos de arcilla y partículas desmenuzables 850 m (No. 20) 2.36 mm (No. 8) 4.75 mm (No. 4) 4.75 mm (No. 4) 4.75 mm (No. 4)
Desarrollar el tamizado húmedo haciendo pasar agua sobre la muestra a través de la malla , agitando la malla manualmente, hasta que todo el material de menor tamaño haya sido removido. 6.2 Cuidadosamente remueva de la malla las partículas retenidas, secar a sustancialmente peso constante, a una temperatura de 110 5º C (230 9º F),
permitiendo enfriarse y pesar con aproximación de 0.1% del peso de la muestra de ensayo como se define en la sección 5.3 o 5.4. 7. Cálculos 7.1 Calcule el porcentaje de grumos de arcilla y partículas desmenuzables en el agregado fino o tamaños individuales del agregado grueso como sigue: P = {(W – R)/ W }x100 Donde: P = Porcentaje de grumos de arcilla y partículas desmenuzables W = Peso de la muestra de ensayo ( para agregado fino, el peso de la porción más gruesa que la malla de 1.18 mm (No. 16), como se describe en 5.3). R = Peso de las partículas retenidas en la malla designada, como se determina en la sección 6.1 7.2 Para agregados gruesos, el porcentaje de grumos de arcilla y partículas desmenuzables será un promedio basado en los porcentajes de grumos de arcilla y partículas desmenuzables en cada tamaño de malla por fracción del peso, de acuerdo con la graduación de la muestra original antes de la separación o, preferiblemente, la graduación promedio del suministro representado por la muestra. Podría ser que el agregado contenga menos del 5 % de cualquiera de los tamaños especificados en 6.1, este tamaño no será ensayado pero, para propósitos de cálculo el promedio pesado será considerado que contiene el mismo porcentaje de grumos de arcilla y partículas desmenuzables como el tamaño próximo superior o próximo inferior, cualquier caso que se presente. 8. Precisión y Desviación 8.1 Precisión – El estimado de la precisión de este método de ensayo es provisional y esta basado en muestras de un agregado fino, el cual ha sido ensayado por diez operadores diferentes en nueve laboratorios diferentes. Para la muestra, el promedio del “porcentaje de grumos de arcilla y particulas deleznables” en el agregado fue de 1.2 %, y la desviación estándar fue de 0.6 %. Basado en esta desviación estándar, el rango aceptable de dos resultados en muestras del mismo agregado enviados a diferentes laboratorios es 1.7 % 8.2 Tendencia – No hay material de referencia aceptable para determinar la tenden-cia para el procedimiento de este método de ensayo, no se esta haciendo ninguna declaración de tendencia. ASTM Designación: C 138 – 01 AASHTO No.: T 121
ASTM Designación: C 138 – 01 AASHTO No.: T 121 Método de Ensayo Estándar para Densidad (Peso Unitario), Volumen y Contenido de Aire (Método Gravimétrico) en una Mezcla de Concreto
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad (ver nota 1) en mezclas de concreto fresco y proporciona fórmulas para calcular el volumen producido, contenido de cemento y contenido de aire del concreto. El volumen producido se define como el volumen de concreto producido con una mezcla de cantidades conocidas de los materiales que lo componen. 1.2 Los valores dados en ambas unidades libras-pulgada o SI serán considerados separadamente como los estándar. Las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores dados pueden no ser exactamente equivalentes; entonces cada sistema puede ser usado independientemente del otro. Nota 1 – El peso unitario fue la terminología previa usada para describir la propiedad determinada por este método de ensayo, el cual es masa por unidad de volumen. 1.3 El texto de este método de ensayo referencia notas y pie de notas que proporcionan información explicatoria. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas en las tablas) no deben ser consideradas como requerimientos de este método de ensayo. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 29/C 29M Método de Ensayo para Densidad Bruta (Peso Unitario) y Vacíos en los Agregados. C 150 Especificación para Cemento Portland. C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco C 188 Método de Ensayo para Densidad del Cemento Hidráulico. C 231 Método de Ensayo para Contenido de Aire de una Mezcla de Concreto Fresco por el Método de Presión. C 670 Práctica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. 3. Terminología 3.1 Símbolos: A = Contenido de aire (porcentaje de vacíos) en el concreto C = contenido de cemento actual, lb/yd3 o kg/m3
Cb = masa de cemento en la revoltura, lb o kg D = densidad (peso unitario) del concreto, lb/pie3 o kg/m3 M = masa total de todo el material de la revoltura, lb o kg (ver nota 3) Mc = masa de la medida llena de concreto, lb o kg Mm = masa de la medida, lb o kg Ry = volumen relativo T = densidad teórica del concreto calculado con base a aire libre, lb/ft3 o kg/m3 (ver nota 2) Y = volumen de concreto producido por revoltura, yd3 o m3 Yd =volumen de concreto para el cual la mezcla fue diseñada para producir, yd3 o m3 Yf = volumen de concreto producido por revoltura, ft3 o m3 V = volumen absoluto total de los ingredientes componentes de la revoltura, ft3 o m3 Vm = volumen de la medida, ft3 o m3 Nota 2 –La densidad teórica es, por costumbre, una determinación de laboratorio, el valor para el cual es asumido para permanecer constante para todas las revolturas hechas usando idénticos ingredientes componentes y proporciones. Es calculado con la siguiente ecuación: T = M / V (1) El volumen absoluto de cada ingrediente en pies cúbicos es igual a al cociente de la masa de ese ingrediente dividido por el producto de su gravedad especifica 62.4 veces. El volumen absoluto de cada ingrediente en metros cúbicos es igual a la masa del ingrediente en kilogramos dividido por 1000 veces su gravedad específica. Para los agregados componentes, la gravedad específica bruta y la masa deben ser basados en la condición saturado superficialmente seco. Para el cemento la gravedad específica actual debe ser determinada por el Método de Ensayo C 188. Un valor de 3.15 puede ser usado para cementos para reunir los requerimientos de la Especificación C 150. Nota 3 – La masa total de todo el material de la mezcla es la suma de las masas del cemento, el agregado fino en la condición de saturación usada, el agregado grueso en la condición de saturación usada, el agua de mezclado adicionada a la revoltura y cualquier otro material sólido o líquido usado. 4. Aparatos 4.1 Balanza—Una balanza o báscula con precisión de 0.1 lb (45 g) o dentro del 0.3% de la carga de ensayo, la que sea mayor, en algún punto del rango de uso. El rango de uso será considerado para extenderse desde la masa del medidor vacío a la masa del medidor más su contenido a 160 lb/ft3 (2600 kg/m3). 4.2 Varilla de Apisonado –Una varilla de acero redonda, con un diámetro de 5/8” (16 mm) y aproximadamente 24” (600 mm) de longitud, con uno de los extremos redon-deados en forma de media esfera, con diámetro de 5/8”
4.3 Vibrador interno – Los vibradores internos pueden ser de flecha rígida o flexible, de preferencia accionados por motor eléctrico. La frecuencia de vibración debe ser de 7000 vibraciones por minuto o mayor cuando este en uso. El diámetro externo o la dimensión lateral del elemento que vibra, será de al menos 0.75” (19 mm) y no mayor que 1.50” (38 mm). La longitud del vástago será al menos 24” (600 mm). 4.4 Recipiente para medir –Un recipiente cilíndrico de acero u otro metal adecuado (ver nota 4). La capacidad mínima del recipiente medidor estará de acuerdo con los requisitos de la Tabla 1, basado en el tamaño nominal del agregado en el concreto a ser ensayado. Todos los recipientes, excepto para recipientes medidores de aire los cuales son usados para el Método de ensayo C 138, estarán de acuerdo a los reque rimientos del Método de Ensayo C 29/C 29M. Cuando se usen recipientes medidores de aire estarán de acuerdo con los requisitos del Método de Ensayo C 231 y serán calibrados por volumen como se describe en el Método de ensayo C 29/ C 29M. El borde superior del recipiente medidor de aire será liso y plano dentro de 0.01 pulg. (0.3 mm) (ver nota 5). Nota 4 – El metal no debe ser atacado fácilmente por la pasta de cemento. Sin embargo, pueden ser usados materiales reactivos tales como aleaciones de aluminio en instancias donde como una consecuencia de la reacción inicial, una película superficial es rápidamente formada, la cual protege el metal contra la corrosión adicional. Nota 5 – El borde superior es satisfactoriamente plano si no es posible insertar un calibrador de 0.01 pulg. (0.3 mm) entre el y una pieza de vidrio de ¼” (6 mm) de espesor colocado sobre el recipiente. 4.5 Placa de enrasado – Una placa metálica rectangular, plana y de al menos ¼” (6 mm) de espesor o una placa de vidrio o acrílico de al menos ½” (12 mm) de espesor, con una longitud y ancho de al menos 2” (50 mm) mayor que el diámetro del medidor con el cual se use. Los bordes de la placa deberán ser rectos y lisos con una tolerancia de 1/16” (2 mm). 4.6 Mazo – Un mazo (con cabeza de hule o cuero) que tenga una masa de 1.25 0.50 lb (600 200 g) para usarse con recipiente de 0.5 pie3 (14 L) o menor, y un mazo teniendo una masa de 2.25 0.50 lb (1000 200 g) para usarse con medidores mayores de 0.5 pie3. Tabla 1 Capacidad de los Recipientes Tamaño Máximo Nominal del Agregado Capacidad del Recipiente Pulgadas Mm Pie3 Litros 1 25.0 0.2 6 1 ½ 37.5 0.4 11 2 50 0.5 14 3 75 1.0 28
4 ½ 112 2.5 70 6 150 3.5 100 5. Muestra 5.1 Obtenga la muestra de concreto fresco de acuerdo con la Práctica C 172. 6. Procedimiento 6.1 Base la selección del método de consolidación en el revenimiento, a menos que el método sea establecido en la especificación bajo el cual el trabajo esta siendo desarrollado. Los métodos de consolidación son apisonamiento y vibración interna.. Apisone concretos con revenimiento mayor de 3” (75 mm). Apisone o vibre concretos con revenimiento de 1 a 3” (25 a 75 mm). Consolide concretos con un revenimiento menor de 1” por vibración. Nota 6 – El concreto no plástico, como el utilizado comúnmente en la fabricación de tuberías y bloques para mampostería, no esta cubierto por este método de ensayo. 6.2 Apisonamiento – Coloque el concreto en el recipiente en tres capas de aproximadamente igual volumen. Apisone cada capa con 25 golpes de varilla cuando son usados recipientes de 0.5 pie3 (14 L) o menores, y con 50 golpes cuando se usen recipientes de 1 pie3 (28 L), y un golpe por cada 3 pulg2 (20 cm2) de superficie para recipientes más grandes. Apisone la capa del fondo en su profundidad total sin golpear con fuerza el fondo del recipiente. Distribuya los golpes uniformemente sobre la superficie de cada capa. Para las dos capas superiores penetre aproximadamente 1” (25 mm) en la capa inferior. Después de apisonar cada capa, golpee suavemente los lados del recipiente de 10 a 15 veces con el mazo adecuado (ver sección 4.6) para cerrar huecos que haya dejado la varilla de apisonamiento y liberar burbujas de aire atrapadas. Añada la última capa evitando sobrellenar el recipiente. 6.3 Vibración Interna – Llene y vibre el recipiente en dos capas aproximadamente iguales. Vierta todo el concreto para cada capa antes de iniciar la vibración de la misma. Inserte el vibrador en tres puntos diferentes de cada capa. Al compactar la capa del fondo no permita que el vibrador descanse o toque el fondo o los lados del recipiente. Al compactar la capa superior, el vibrador debe penetrar la capa inferior aproximadamente 1” (25 mm). Tenga cuidado de sacar el vibrador de modo que no quede aire atrapado en la muestra. La duración requerida de vibración dependerá de la consistencia del concreto y de la efectividad del vibrador (nota 7). Vibre el concreto sólo lo suficiente para lograr una consolidación adecuada (nota 8). Mantenga la vibración constante para cada tipo particular de concreto, vibrador y recipiente usado. Nota 7 – Usualmente, suficiente vibración ha sido aplicada tan pronto como la
superficie del concreto se vuelve relativamente lisa. Nota 8 – La sobrevibración puede causar segregación del material y pérdida de cantidades significativas de aire intencionalmente atrapado en la mezcla. 6.4 Al completar la consolidación del concreto el recipiente no debe contener un sustancial exceso o deficiencia de concreto. Un exceso de concreto de aproximadamente 1/8” (3 mm)por encima del borde del recipiente es lo óptimo. Se puede agregar una cantidad pequeña de concreto si es necesario. Si el recipiente contiene un gran exceso de concreto al completar la consolidación, remueva una porción representativa del exceso de concreto con una espátula o cuchara, inmediatamente después de completar la consolidación y antes de remover el excedente. 6.5 Remoción del exceso de concreto — Después de la compactación remueva el excedente de concreto de la superficie y termínela suavemente con la placa de perfi-lado teniendo cuidado de dejar el recipiente adecuadamente lleno y nivelado. La remoción y aplanado se logra mejor presionando la placa de perfilado sobre la super ficie del recipiente cubriendo aproximadamente dos terceras partes de esta y retiran-do la placa con movimiento a manera de serrucho sobre el área cubierta. Luego colo que la placa en el borde superior del recipiente, cubriendo los dos tercios originales y avance con presión vertical y movimiento de aserrado sobre toda la superficie. Varias pasadas con el borde de la placa inclinado producirán un acabado liso 6.6 Limpieza y pesado – Después del enrazamiento limpie todo el concreto del exterior del recipiente y determine la masa del concreto y recipiente con una precisión consistente con la requerida en la sección 4.1 7. Cálculos 7.1 Densidad (Peso Unitario) – Calcule la masa neta del concreto en libras o kilogramos restando la masa del recipiente Mm, de la masa del recipiente lleno de concreto, Mc. Calcule la densidad, D, pie3 o yd3, dividiendo la masa neta de concreto por el volumen del recipiente, Vm como sigue: D = (Mc – Mm)/ Vm (2) 7.2 Volumen—Calcule el volumen como sigue: Y (yd3) = M / (Dx27) (3) Y (m3) = M / D (4) 7.3 Volumen relativo – El volumen relativo es la relación entre el volumen actual de concreto obtenido respecto al volumen diseñado para una revoltura (ver nota 9) calculado como sigue: Ry = Y / Yd (5) Nota 9 – Un valor de Ry mayor que 1.00 indica exceso de concreto producido, en cambio un valor menor que esto indica que la mezcla se queda corta respecto al volumen diseñado. En la práctica, una relación de volumen en pies cúbicos por yarda cubica de mezcla de concreto diseñada, es frecuentemente usada, por ejemplo 27.3 ft3/yd3.
7.4 Contenido de cemento – Calcule el contenido de cemento actual como sigue: C = Cb / Y (6) 7.5 Contenido de aire – Calcule el contenido de aire como sigue: A = [(T – D) / T] x 100 (7) A = [( Yf – V) / Yf] x 100 (unidades lb-pulg.) (8) A = [(Y – V) /Y] x 100 (unidades SI) (9) 8 Precisión y Tendencia 8.1 Los siguientes estimados de precisión para este método de ensayo esta basado en una serie de datos de varias localidades coleccionados por la Asociación Nacional de Concreto Premezclado. La información representa mezclas de concreto con un rango de revenimiento de 3 a 6 “ (75 a 150 mm) y un rango de densidad de 115 a 155 lb/pie3 (1842 a 2483 kg/m3) e incluye concreto con aire incluido y sin aire incluido. El estudio fue dirigido usando recipientes de 0.25 pie3 (7 L) y 0.5 pie3 (14 L). 8.1.1 Precisión de un solo operador – La desviación estándar de la densidad en una mezcla de concreto fresco para un solo operador ha sido encontrada en 0.65 lb/ft3 (10.4 kg/m3) (1s). Por lo tanto, el resultado de dos ensayos adecuadamente conducidos por el mismo operador en la misma muestra de concreto no debe diferir por mas de 1.85 lb/pie3 (29.6 kg/m3) (d2s). 8.1.2 Precisión de Multi-Operador—La desviación estándar de la densidad del concreto fresco para multi-operador ha sido encontrada en 0.82 lb/pie3 (13.1 kg/m3) (1s). Por lo tanto, el resultado de dos ensayos adecuadamente conducidos por dos operadores en la misma muestra de concreto no debe diferir por mas de 2.31 lb/pie3 (37.0 kg/m3) (d2s). 8.2 Tendencia – Este método de ensayo no tiene tendencia debido a que la densidad es definida solamente en términos de este método de ensayo. 9. Palabras clave 9.1 Contenido de aire; contenido de cemento; concreto; volumen relativo; peso unitario; volumen. ASTM Designación: C 123 – 98 (AASHTO T 113) ASTM Designación: C 123 – 98 (AASHTO T 113) Método Estándar de Ensayo para PARTÍCULAS DE PESO LIGERO EN LOS AGREGADOS 1. Alcance
1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del porcentaje de particulas de peso ligero en el agregado por medio de separación hundimiento flotación en un liquido pesado de gravedad especifica adecuada. 1.2 Los valores dados en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores dados en paréntesis son proporcionados para propósitos informativos solamente. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección a los problemas de seguridad asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. Para una declaración especifica de riesgo, ver 6.1.4. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 33 Especificaciones para Agregados del Concreto C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 127 M. de Ensayo para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Grueso C 128 M. de Ensayo para Gravedad Especifica y Absorción del Agregado Fino C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo C 1005 Especificación para Masas de Referencia y Dispositivos para Determinar la Masa para Uso en Ensayos Físicos de Cementos Hidráulicos. D 75 Práctica para Muestreo de Agregados. D 3665 Práctica para Muestreo Aleatorio de Materiales de Construcción. E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo. E 100 Especificación para Hidrómetros ASTM 3. Terminología 3.1 Para la definición de los términos usados en este método de ensayo, refiérase a Terminología C 125 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo es usado para determinar la concordancia con la provisiones de la Especificación C 33 perteneciente a la cantidad de material de peso ligero en el agregado grueso y fino. Un liquido pesado con una gravedad especifica de 2.0 es usado para separar las partículas las cuales pueden ser
clasificadas como carbón y lignito. Líquidos más pesados pueden ser usados para verificar el porcentaje de otras partículas de peso ligero tales como una variedad de cuarzo y arcilla esquistosa teniendo una gravedad especifica menor que 2.40. 4.2 El método de ensayo puede ser usado en la identificación de poros en las partículas de agregado en actividades de investigación o en análisis petrográficos. 5. Aparatos 5.1 Balanza—Una balanza con una capacidad de no menos de 500 g, sensitiva a al menos 0.1 g, para determinar la masa de los agregados finos; una balanza con una capacidad de no menos 5000 g, sensitiva a al menos 1 g para determinar la masa del agregado grueso. Ambas balanzas estarán de acuerdo con los criterios de precisión de las secciones aplicables de la Especificación C 1005. 5.2 Recipientes—Recipientes adecuados para secar la muestra de agregado, y recipientes adecuados para contener el liquido pesado durante la separación del hundimiento- flotación. 5.3 Tamizador – Una pieza de malla tejida de 300 m (No. 50) conforme a la Especificación E 11, de tamaño y forma adecuada para separar las partículas flotando en el liquido pesado. 5.4 Placa caliente u Horno. 5.5 Mallas, 300 m (No. 50) y 4.75 mm (No. 4) conforme a la Especificación E 11. 5.6 Medidor de Gravedad Especifica – Un hidrómetro conforme a los requisitos físicos de la sección para hidrómetros individuales de la Especificación E 100, o una combinación adecuada de cristalería graduada y balanzas capaz de medir el la 6. Liquido Pesado 6.1 El liquido pesado consistirá de uno de los siguientes: (ver 6.1.4) 6.1.1 Solución de cloruro de zinc en agua (para gravedad especifica arriba de 2.0). 6.1.2 Una mezcla de kerosene con 1,1,2,2-tetrabromorthano, proporcionado para producir la gravedad especifica deseada. 1,1,2,2-tetrabromoethano tiene una gravedad especifica de alrededor 2.95) (ver nota 1). 6.1.3 Solución de bromuro de zinc en agua (para gravedad especifica arriba de 2.4). 6.1.4 Precaución – Los químicos listados en 6.1.2 son tóxicos, mediante absorción a través de la piel o por inhalación. Ellos serán usados solamente en un extrac-tor
(preferiblemente del tipo corriente de aire hacia abajo) o fuera de la habita-ción , se debe tomar especial cuidado para evitar inhalación o contacto con los ojos o la piel. No hay riesgo particular en los gases o solución de cloruro de zinc (6.1.1) o solución de bromuro de zinc (6.1.3) pero gafas y guantes serán usados para prevenir contacto con los ojos o la piel. 6.2 La gravedad especifica del liquido pesado será mantenida dentro de del valor especificado, todo el tiempo durante el ensayo. Nota 1 – 1,1,2,2- tetrabromoethano es altamente tóxico y extremadamente peligroso para usarlo. 7. Muestras 7.1 Una muestra de campo del agregado de acuerdo con la Práctica D 75 y D 3665. Reduzca la muestra a tamaños de ensayo de acuerdo con la Práctica C 702. 7.2 Seque la porción del ensayo a masa constante, a una temperatura de 110 5º C (230 9º F) antes de ensayar y tamice para remover el material de sobre tamaño como se especifica en 8.1 y 8.2. El tamaño mínimo del especimen de ensayo será como sigue: Tamaño Máximo Nominal del Agregado 4.75 mm (No. 4) 19.0 mm (3/4 pulg.) 37.5 mm (1 ½ pulg.) 75 mm (3 pulg.)
Masa Mínima de la Muestra, g 200 3 000 5 000 10 000
8. Procedimiento 8.1 Agregado Fino –Permita secar el especimen de ensayo de agregado fino, enfriar a la temperatura del cuarto y entonces tamizar sobre una malla de 300 m (No. 50) hasta que menos del 1 % del material retenido pase la malla en un minuto de continuo tamizado. Determine la masa del material más grueso que la malla de 300 m ( No. 50) al más cercano 0.1 g, y lleve este material a la condición satu-rada superficialmente seco por medio del procedimiento especificado en el Méto-do de Ensayo C 128 (ver 8.1.1), entonces introdúzcalo en el liquido pesado (ver 6.1.4) en un recipiente adecuado. El volumen del liquido deberá ser al menos tres veces el volumen absoluto del agregado. Vierta el liquido, incluyendo las particulas flotando, en un segundo recipiente, pasándolo a través del cedazo, teniendo cuidado que solo las particulas flotantes son vertidas con el liquido y que ninguna partícula de agregado fino hundida es decantada sobre el cedazo. Regrese al primer recipiente el liquido que ha sido colectado en el segundo recipiente y después de agitación fuerte de la muestra por remoción, repita el proceso de decantación como fue descrito, hasta que el especimen este libre de partículas flotando. Lave las partículas decantadas contenidas en el tamizador, en un solvente
adecuado para remover el líquido pesado. Alcohol es apropiado para 1,1,2,2tetrabromoethano y agua para las soluciones de cloruro de zinc y bromuro de zinc. Después de que las particulas decantadas han sido lavadas, permítales secar (ver 8.1.2). Cepillar las partículas decantadas secas del tamiza-dor y ponerlas en el platillo de la balanza para determinar la masa con precisión de 0.1 g. Si se requiere una determinación más precisa, las partículas decanta-das serán secadas a masa constante a 110 5º C para determinar el valor W1 usado para el calculo en 9.1 (ver 8.1.3). 8.1.1 Si la absorción determinada de acuerdo con el Método de Ensayo C 128 es conocida, el agregado fino puede ser preparado para ensayo mediante la adición de un peso conocido de arena seca, la cantidad de agua que será absorbida, mezclada completamente, y permitiendo que la arena repose en un recipiente cubierto por 30 minutos antes de usarla. 8.1.2 Debe secarse haciendo uso del extractor o al aire libre si se usa otro diferente a cloruro de zinc o bromuro de zinc. Un horno o plato caliente puede ser usado para acelerar el secado, previniendo que este sea hecho en el extractor o que el horno sea ventilado con aire forzado para el exterior del edificio y la temperatura de 115º C no debe ser excedida. 8.1.3 Normalmente la discrepancia entre masa secada al horno y masa saturada superficialmente seca de las particulas decantadas no afectaran significativamente el porcentaje calculado de particulas de peso ligero 8.2 Agregado Grueso – Permita el secado del especimen de ensayo de agregado grueso enfriar a la temperatura del cuarto y tamice sobre una malla de 4.75 mm (No. 4). Determine la masa del material más grueso que la malla de 4.75 mm (No. 4) al más cercano 1 g, y llévelo a una condición saturada superficialmente seco por medio del procedimiento especificado en el Método de Ensayo C 127; entonces introdúzca-lo en el liquido pesado en un recipiente adecuado. El volumen del liquido deberá ser al menos tres veces el volumen absoluto del agregado. Usando el cedazo, remueva las particulas que flotan en la superficie, y asegúrelas. Repetidamente agite las partículas remanentes, y remueva las particulas flotando hasta que ninguna partícula adicional flote en la superficie. Lave las partículas que están en el cedazo con un solvente apropiado para remover el liquido pesado. Después de que el líquido pesado ha sido removido, permita a las partículas secar (ver 8.1.2), determine la masa de las partículas decantadas con aproximación de 1 g. Si se requiere una determinación más precisa, seque las partículas a masa constante a 110 5º C para determinar el valor W1 usado para los cálculos en 9.1 (ver 8.1.3). 9. Cálculos 9.1 Calcule el porcentaje por masa de las particulas de peso ligero (particulas flotando en el liquido pesado) como sigue:
Para agregado fino: L = (W1 / W2) x 100 (1) Para agregado grueso: L = ( W1 / W3) x 100 (2) Donde: L = Porcentaje por masa de partículas de peso ligero W1 = masa seca de las particulas que flotan W2 = masa seca de la porción del especimen más gruesas que 300 m (No. 50) W3 = masa seca de la porción del especimen más gruesa que 4.75 mm (No. 4) 10. Reporte 10.1 Reporte la siguiente información 10.1.1 Identificación de la fuente del agregado, tipo y tamaño máximo nominal. 10.1.2 La masa de la muestra de ensayo usada. 10.1.3 Tipo y gravedad especifica del liquido pesado usado para el ensayo 10.1.4 Porcentaje por masa de las particulas de peso ligero redondeado al más próximo 0.1 % 11. Precisión y Desviación 11.1 Precisión – Ningún estudio interlaboratorio o intralaboratorio ha sido dirigido usando este método de ensayo para determinar índices de precisión. El comité esta buscando la información pertinente de los usuarios del método de ensayo. 11.2 Tendencia – La tendencia de este método de ensayo puede ser estimada corriendo separadamente las determinaciones de gravedad especifica y absorción en particulas individuales de la fracción separada hundida, o fracción flotante, o ambas. ASTM Designación: C 109/C 109M– 02 ASTM Designación: C 109/C 109M– 02 Método de Ensayo Estándar para
Resistencia a la Compresión en Morteros de Cemento Hidráulico [Usando Cubos de 2 pulg. (50 mm) ] 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la compresión del mortero de cemento hidráulico, usando especímenes cúbicos de 2 pulg. (50 mm). Nota 1: El Método de Ensayo C 349 proporciona un procedimiento alternativo para esta determinación. (pero no será usado como ensayo de aceptación). 1.2 Este método de prueba cubre la aplicación del ensayo usando unidades lb-pulg o unidades SI. Los valores establecidos en ambos sistemas libras-pulgada o SI serán considerados separadamente como estándar. Dentro del texto las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema debe ser usado indepen-dientemente uno del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en inconformidad con la especificación. 1.3 Los valores en unidades SI serán obtenidos por mediciones en unidades SI o por conversión apropiada, usando las Reglas para Conversión y Redondeo dadas en el Estándar IEEE/ASTM SI 10, de mediciones hechas en otras unidades. 1.4 Este estándar no pretende cubrir todas las cuestiones de seguridad, si hay alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 230 Especificación para Mesa de Flujo para Uso en Ensayos de Cemento Hidráulico. C 305 Practica para Mezclado mecánico de Pastas y Morteros de Cemento Hidráulico de Consistencia Plástica. C 349 Método de Ensayo para Resistencia a Compresión de Morteros de Cemento Hidráulico (Usando Porciones de Prismas Rotos en Flexión). C 511 Especificación para Humedad de Gabinete, Humedad del Cuarto y Tanques de Almacenamiento de Agua usados en el Ensayo de Cementos Hidráulicos y Concreto. C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones de Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción.
C 778 Especificación para Arena Estándar. C 1005 Especificación para Masas de Referencia y Dispositivos para Determinación de Masa y Volumen. C 1437 Método de Ensayo para Flujo de Morteros de Cemento Hidráulico IEEE/ASTM SI 10 Estándar para Uso del Sistema Internacional de Unidades (SI): El Sistema Métrico Moderno 3. Resumen del Método de Ensayo EL mortero usado consiste de 1 parte de cemento y 2.75 partes de arena proporcionada por masa. 4. Significado y Uso 5. Aparatos 5.1 6. Materiales 7. Temperatura y Humedad 8. Especímenes de Ensayo 9. Preparación de Moldes para Especímenes 10. Procedimiento 11. Cálculos 12. Reporte 13. 14. Precisión y Tendencia 15. Palabras clave 9.1 contenido de aire; calibración; concreto; factor de corrección; mezcla de concreto fresco; recipiente volumétrico; medidor; método volumétrico. ASTM Designación: C 88 – 99a Designación: C 88 – 99a Método de Ensayo Estándar para Sanidad de los Agregados mediante el Uso de Sulfato de Sodio o Sulfato de
Magnesio 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la prueba de los agregados para estimar su sanidad cuando son sometidos a la acción del clima en el concreto o en otras aplicaciones. Esto se logra por inmersiones repetidas en soluciones saturadas de sulfato de sodio o sulfato de magnesio, seguido por secado en horno para deshidratar parcial o totalmente la sal depositada en los poros permeables. La fuerza interna de expansión derivada por la rehidratación de la sal por reinmersión, simula la expansión del agua al refrigerarse. Este método de ensayo proporciona información útil para juzgar la sanidad cuando no se dispone de información adecuada de registros de servicio del material expuesto a condiciones climáticas actuales. 1.2 Los valores dados en paréntesis son para propósitos de información solamente. 1.3 Este estándar no pretende señalar los problemas de seguridad, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones regula-doras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 33 Especificación de Agregados para Concreto C 136 Método de Ensayo para Análisis Granulométrico del Agregado Grueso y Fino C 670 Práctica para Preparar las Declaraciones de Precisión y Tendencia en Métodos de Ensayo para Materiales de Construcción C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo. D 75 Práctica para Muestreo de Agregados D 3665 Práctica para el Muestreo Aleatorio de Materiales de Construcción E 11 Especificación para Mallas de Tejido de Alambre para Propósitos de Ensayo E 100 Especificación para Hidrómetros ASTM E 323 Especificación para Mallas de Plato perforado para Propósitos de Ensayo 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo provee un procedimiento para hacer un estimado preliminar de la sanidad de los agregados para el uso en el concreto u otros propósitos. Los valores obtenidos pueden ser comparados con las especificaciones, por ejemplo la especificación C33, la cual esta diseñada para indicar la conveniencia del agregado para propósitos de uso. Ya que la precisión de este método de ensayo es pobre( sección 12), este puede no ser apropiado para rechazar enfáticamente los agregados sin la confirmación de otros ensayos más cercanamente relacionados al servicio especifico pretendido. 3.2 Los Valores para el porcentaje permitido de perdida por este método de ensayo, son usualmente diferentes para agregados gruesos y finos, un llamado de
atención al hecho de que los resultados de ensayo por el uso de dos sales difieren considerable-mente y debe tenerse cuidado al fijar los límites apropiados en cualquier especifica-ción que incluya los requerimientos para estos ensayos. El ensayo es usualmente más severo cuando se emplea sulfato de magnesio; Por consiguiente, los limites para el porcentaje de perdida permitidos cuando el sulfato de magnesio es empleado son normalmente más grandes que los límites para el sulfato de sodio. Nota 1 – Referir a la secciones apropiadas en la Especificación C33 que establece las condiciones para la aceptación de los agregados gruesos y finos que no aprueban los requerimientos basados en este ensayo. 4. Aparatos 4.1 Mallas – Con aberturas cuadradas siguiendo los tamaños conforme a la Especificación E 11 o E 323, para tamizar las muestras de acuerdo con las secciones 6,7 y 9: Fino Grueso 150 μm (No. 100) 8.0 mm (5/16 in.) 9.5 mm (3/8 in.) 300 μm (No. 50) 12.5 mm (1/2 in.) 16.0 mm (5/8 in.) 600 μm (No. 30) 19.0 mm (3/4 in.) 25.0 mm (1 in.) 1.18 mm (No. 16) 31.5 mm (1 1/4 in.) 2.36 mm (No. 8) 37.5 mm (1 1/2 in.) 50 mm (2 in.) 4.0 mm (No. 5) 63 mm (2 1/2 in.) tamaños más grandes por 4.75 mm (No. 4) 12.5 mm (1/2 in.) Separar. 4.2 Contenedores – Los contenedores para sumergir las muestras de agregado en la solución, de acuerdo con el procedimiento descrito en este método, deben ser perforados de tal manera que permita que la solución tenga libre acceso a la muestra y esta drene de la muestra sin perdida de agregado. Nota 2 – Canastas hechas con malla de alambre adecuado o tamices con aberturas adecuadas son contenedores apropiados para las muestras. 4.3 Regulación de Temperatura – Un medio adecuado debe ser provisto para regular la temperatura de las muestras durante la inmersión en la solución de sulfato de sodio o sulfato de magnesio. 4.4 Balanzas – Para agregado fino, una balanza o escala con una precisión de 0.1 g
sobre el rango requerido para este ensayo; para agregado grueso, una balanza o escala con una precisión de 0.1% o 1 g, lo que sea mayor sobre el rango requerido para este ensayo. 4.5 Horno de Secado – El horno debe ser capaz de ser calentado continuamente a 230 9o F( 110 5o C) y la razón de evaporación a este rango de temperatura, debe ser de al menos 25 g/ h para 4 h, durante el cual las puertas del horno deben mantenerse cerradas. Esta razón debe ser determinada por la perdida de agua en beakers de 1 L, conteniendo inicialmente 500 g de agua a una temperatura de 70 3o F( 21 2o C), colocados en cada esquina y centro de cada repisa del horno. La evaporación requerida es para aplicar a todos los puntos de ensayo cuando el horno esta vacío excepto para los beakers con agua. 4.6 Medidores de Gravedad Específica – Hidrómetros conforme a los requerimientos de la Especificación E 100, o una combinación adecuada de cristalería graduada y balanza, capaz de medir la gravedad específica dentro de 0.001. 5. Soluciones Requeridas Especiales 5.1 Prepare la solución para sumergir las muestras de ensayo en sulfato de sodio o magnesio de acuerdo con 5.1.1 o 5.1.2 (Nota 3). El volumen de la solución debe ser al menos cinco veces el volumen sólido de todas las muestras inmersas en cualquier momento. Nota 3 – Algunos agregados que contienen carbonato de calcio o magnesio, son atacados químicamente por la solución de sulfato fresca, resultando erróneamente en altas medidas de perdida. Si esta condición se sospecha o es encontrada, repetir el ensayo usando una solución filtrada que ha sido usada previamente para ensayos con el mismo tipo de rocas con carbonato, probar que la solución se encuentre dentro de los requerimientos de 5.1.1 y 5.1.2 5.1.1 Solución de Sulfato de Sodio – Prepárese una solución saturada de sulfato de sodio por disolver un USP o de grado igual de la sal en agua a una temperatura de 77 a 86o F( 25 a 30o C). Agregar suficiente sal (Nota 4), de Sulfato de Sodio Anhídrido (Na2SO4), o en forma de cristales (Na2SO4..10H2O), para asegurar no solo saturación, sino también la presencia de exceso de cristales, cuando la solución esta lista para el uso en el ensayo. Agitar vigorosamente la mezcla durante la adición de la sal y agitar a intervalos frecuentes hasta ser usada. Para reducir la evaporación y prevenir la contaminación, mantenga todo el tiempo la solución cubierta cuando no se utilice. Dejar la solución enfriar a 70 2 oF (21 1oC). De nuevo agitar, y dejar la solución reposar a la temperatura designada por al menos 48 h antes de ser utilizada. Antes de cada uso, diluir los trozos de sal, si hay alguno en el contenedor, agitar vigorosamente la solución y determínese la gravedad específica. Cuando se utilice, la solución tendrá una gravedad específica no menor que 1.151 y no más que 1.174. Deseche la solución si esta descolorida o fíltrela y
chequee su gravedad específica. Nota 4 – para la solución, 215 g de sal anhídrida o 700 g de sal decahídratada por litro son suficien-tes para la saturación a 71.6oF(22o C). Sin embargo, dado que estas sales no son completamente estables y que es deseable que un exceso de cristales este presente, el uso de no menos de 350g de sal anhídrida o 750 g de sal decahídratada por litro es recomendado. 5.1.2 Solución de Sulfato de Magnesio – Prepárese una solución saturada de sulfato de magnesio por disolver un USP o de grado igual de la sal en agua a una temperatura de 77 a 86o F( 25 a 30o C). Agregar suficiente sal (Nota 5), de Sulfato de magnesio anhídrido (MgSO4), o en forma de cristales (MgSO4..7H2O) (sal de Epsom), para asegurar la saturación y la presencia de exceso de cristales, cuando la solución esta lista para el uso en el ensayo. Agitar vigorosamente la mezcla durante la adición de la sal y agitar a intervalos frecuentes hasta ser usada. Para reducir la evaporación y prevenir la contaminación, mantenga todo el tiempo la solución cubierta cuando no se utilice. Dejar la solución enfriar a 70 2º F (21 1º C). De nuevo agitar, y dejar la solución reposar a la temperatura designada por al menos 48 h antes de ser utilizada. Antes de cada uso, diluir los trozos de sal, si hay alguno en el contenedor, agitar vigorosamente la solución y determínese la gravedad específica. Cuando se utilice, la solución tendrá una gravedad específica no menor que 1.295 y no más que 1.308 Deseche la solución si esta descolorida o fíltrela y chequee su gravedad específica. Nota 5 – para la solución, 350 g de sal anhídrida o 1230 g de sal heptahídratada por litro son sufici-entes para la saturación a 73.4oF(23o C). Sin embargo, dado que estas sales no son completamente estables, con la sal hidratada siendo la más estable de las dos y que es deseable que un exceso de cristales este presente, es recomendado que la sal heptahídratada sea usada en una cantidad de no menos de 1400g/litro de agua. 5.1.3 Solución de Cloruro de Bario – Preparar 100 ml de solución al 5 % de cloruro de bario, disolviendo 5 g de BaCl2 en 100 ml de agua destilada. 6. Muestreo 6.1 La muestra debe ser obtenida en general de acuerdo con la práctica D 75 y reducida tamaño de prueba de acuerdo a C 702. 6.2 Agregado Fino – El agregado fino para el ensayo debe pasar a través de la malla 9.5 mm ( 3/8”). La muestra debe ser de tamaño tal que rinda no menos de 100 g para cada una de las siguientes mallas, las cuales deben estar en cantidades de 5% o más, expresado en términos de las siguientes mallas: Pasa la Malla Retenido en la Malla
600 μm (No. 30) 300 μm (No. 50) 1.18 mm (No. 16) 600 μm (No. 30) 2.36 mm (No. 8) 1.18 mm (No. 16) 4.75 mm (No. 4) 2.36 mm (No. 8) 9.5 mm (3/8 pulg) 4.75 mm (No. 4) 6.3 Agregado Grueso – El agregado grueso para el ensayo debe consistir de material retenido sobre la malla No. 4. La muestra debe ser de tamaño tal que rinda las siguientes cantidades de los tamaños indicados que estén en cantidades de 5% o más: Tamaño ( Mallas con aberturas cuadradas) Masa, g 9.5 mm (3/8 pulg) a 4.75 mm (No. 4) 300 5 19.0mm (3/4 pulg) a 9.5 mm (3/8 pulg) 1000 10 Material consistente de: 12.5 mm (1/2 pulg) a 9.5 mm (3/8 pulg) 330 5 19.0 mm (3/4 pulg) a 12.5 mm (1/2 pulg) 670 10 37.5mm (1 1/2 pulg) a 19.0 mm (3/4 pulg) 1500 50 Material consistente de: 25.0 mm (1 pulg) a 19.0 mm (3/4 pulg) 500 30 19.0 mm (1 1/2 pulg) a 12.5 mm (1 pulg) 1000 10 63mm (2 1/2 pulg) a 37.5 mm (1 1/2 pulg) 5000 300 Material consistente de: 50 mm (2 pulg) a 37.5mm (1 1/2 pulg) 2000 200 63mm (2 1/2 pulg) a 50mm (2 pulg) 3000 300 Tamaños más grandes por 25 mm (1 pulg) Separados en tamaños de malla, cada fracción 7000 1000 6.4 Cuando el agregado a ser ensayado contiene cantidades apreciables de material grueso y fino, teniendo una granulometría con más del 10% en peso de agregado grueso mayor que la malla 9.5 mm (3/8 pulg) y también más del 10% en peso de finos que la malla 4.75 mm (No. 4), ensayar las muestras separadas, la fracción menor que la No. 4 y la fracción mayor que la No. 4, de acuerdo con los procedimientos para agregados finos y gruesos, respectivamente. Reportar los resultados separadamente para la fracción fina y la fracción gruesa, dando los porcentajes de fracciones gruesa y fina referidos a la granulometría inicial. 7. Preparación de la Muestra de Ensayo 7.1 Agregado Fino – Lavar vigorosamente la muestra de agregado fino sobre la malla No.50, secar a peso constante a 230 9o F( 110 5o C), y separar en los
diferentes tamaños por tamizado, como sigue: haga una separación aproximada de la muestra graduada por medio de un juego de mallas estándar especificadas en 6.2. de las fracciones obtenidas, seleccionar las muestras de suficiente tamaño para rendir 100g después de tamizado de descarte. ( En general, una muestra de 110 g será suficien-te) No utilizar agregado fino atrapado en las mallas en la preparación de la muestra. Pese las muestras consistentes de 100 0.1 g para cada una de las fracciones sepa-radas después del tamizado final y colocarlas en contenedores separados para el ensayo. 7.2 Agregado Grueso – Lavar vigorosamente y secar la muestra de agregado grueso a peso constante 230 9o F( 110 5o C) y separar en los diferentes tamaños como se muestra en 6.3 por tamizado para descarte. Pesar las cantidades de los diferentes tamaños dentro de las tolerancias de 6.3 y cuando la porción consiste de dos tama-ños, combinarlas para el designado peso total. Registrar los pesos de las muestras e ensayo y sus componentes fraccionarias. En el caso de las partículas más grandes que 19.0 mm (3/4”), registre el número de partículas en las muestras de ensayo. 8. Procedimiento 8.1 Almacenamiento de muestras en la solución – Sumérjanse las muestras en la solución preparada de sulfato de sodio o sulfato de magnesio por no menos de 16 horas y no más de 18 horas, de tal manera que la solución cubra las muestras como mínimo ½ pulgada. (Nota 6). Cúbrase los depósitos para reducir la evaporación y prevenir la adición accidental de substancias extrañas. Manténgase la muestra sumergida en la solución a una temperatura de 70 2o F( 21 1o C) por el período de inmersión Nota 6 – Una parrilla de alambre de peso adecuado colocada sobre la muestra permitirá que los agregados de peso muy ligero alcancen a cubrirse. 8.2 Secado de las muestras después de la inmersión – Después del período de inmersión, remover la muestra de agregado de la solución y permitir que drene por 15 5 min, posteriormente colocarla en el horno de secado. La temperatura del horno debe haber sido alcanzada previamente a 230 9o F( 110 5o C). Secar las muestras a la temperatura especificada hasta alcanzar peso constante. Establezca el tiempo requerido para alcanzar peso constante de la siguiente manera: con el horno conteniendo todas las muestras, revise las perdidas de peso de las muestras de ensayo, sacándolas y pesándolas, sin enfriar a intervalos de 2 a 4 horas; hacer sufici-entes revisiones para establecer el tiempo de secado requerido para el lugar menos favorable del horno (ver 4.5) y la condición de la muestra (Nota 7). El peso constante podrá ser considerado que ha sido alcanzado cuando la perdida de peso sea menor que 0.1% del peso de la muestra en 4 horas de secado. Después que el peso cons-tante ha sido alcanzado, dejar las muestras enfriar a temperatura ambiente, hasta que sean de nuevo inmersas en la solución
preparada como se describe en 8.1. Nota 7 – El tiempo requerido de secado para alcanzar peso constante puede variar considerablemente por varias razones. La eficiencia del secado será reducida al acumularse los ciclos por la sal adherida a las partículas y en algunos casos por el incremento del área superficial debido a las partiduras. Los diferentes tamaños de fracciones de agregados tienen diferentes razones de secado. Los tamaños más pequeños tenderán a secarse mas despacio debido a sus áreas de superficie más grandes y vacíos restringidos, pero esta tendencia puede cambiar por los efectos del tamaño y tipo del recipiente. . 8.3 Número de Ciclos – Repita los procesos alternos de inmersión y secado hasta obtener el número de ciclos. 8.4 Después de completar el ciclo final y la muestra se ha enfriado, lavar la muestra con agua para quitarle el sulfato de sodio o sulfato de magnesio, lo cual se determina por la reacción del cloruro de bario (BaCl2) con el agua de lavado. Lavar con agua que circule a 110 10o F(43 6o C) a través de las muestras en sus recipientes. Esto puede ser hecho, colocándolas en un tanque en el cual el agua caliente puede ser introducida en el fondo. En la operación de lavado, las muestras no deben estar sujetas a impacto o abrasión que pueda tender a quebrar las partículas. Nota 8 – El agua de grifo contiene sulfato la cual cuando es usada para el agua de lavado esta se turbará cuando se ensaye con la solución de sulfato de sodio. Lo turbio de una solución de agua de grifo y cloruro de bario puede ser evaluado que cuando se utiliza como agua de lavado del ensayo con el mismo grado de turbidez, puede asumirse que esta libre del sulfato del ensayo. 9. Examen Cuantitativo. 9.1 Haga el examen cuantitativo como sigue: 9.1.1 Después que la solución de sulfato de sodio o sulfato de magnesio ha sido removida, secar cada fracción de la muestra a peso constante a 230 9o F(110 5o C). Tamizar el agregado fino sobre las mismas mallas sobre las cuales fue retenido antes del ensayo, y tamice el agregado grueso sobre las mallas que se muestran abajo para el tamaño apropiado de la partícula. Para el agregado fino, el método y duración del tamizado será el mismo que fue usado en la preparación de las muestras. Para el agregado grueso, tamizar manualmente, con agitación suficiente para asegurar que todo el material de tamaño más pequeño pase la malla designada. No hay que em-plear manipulación extra para quebrar las partículas o hacer que pasen las mallas. Pesar el material retenido en cada malla y registrar cada cantidad. La diferencia entre las cantidades y el peso inicial de la fracción de la muestra ensayada es la perdida en el ensayo y es expresado como un porcentaje del peso inicial para uso en la tabla 1.
Tamaño del agregado Malla usada para determinar la perdida 2 ½ pulg a 1 ½ pulg 1 ¼ pulg 1 ½ a ¾ pulg 5/8 pulg ¾ a 3/8 pulg 5/16 pulg 3/8 pulg No. 5 10. Examen Cualitativo 10.1 Hacer un examen cualitativo de las muestras de ensayo más grandes que 19.0 mm (3/4”) como sigue (Nota 9): 10.1.1 Separa las partículas de cada muestra de ensayo en grupos de acuerdo con el efecto producido por el ensayo (Nota 9) 10.1.2 Anote el número de partículas que manifieste cada tipo de daño Nota 9 – muchos tipos de efectos pueden esperarse. En general pueden ser clasificados como, desintegración, partidas, desmenuzadas, agrietadas, escamadas, etc) 11. Reporte 11.1 Reporte los siguientes datos (Nota 10): 11.1.1 El peso de cada fracción de cada muestra antes del ensayo 11.1.2 El material de cada fracción de la muestra más fino que la malla designada en la sección 9.1.1 por tamizado después del ensayo, expresado como un porcentaje del peso original de la fracción. 11.1.3 El pesado promedio calculado de acuerdo con el método de ensayo C 136 del el porcentaje de perdida de cada fracción, basado en la graduación de la muestra cuando recibida o preferiblemente en la graduación promedio del material de la porción del suministro del cual la muestra es representativa excepto que: 11.1.3.1 Para agregados finos (con menos del 10% de gruesos mayores que la malla 3/8”), asumir que los tamaños más finos que la malla No. 50 tienen 0¿ de perdida y tamaños más gruesos que la malla de 3/8” tienen la misma perdida que el próximo tamaño más pequeño, para el cual el dato de ensayo es aceptable. 11.1.3.2 Para agregado grueso (con menos del 10% de finos menores que la malla No.4), asumir que los tamaños más finos que la No. 4 tienen la misma perdida que el próximo tamaño más grande, para el cual el dato del ensayo es aceptable. 11.1.3.3 Para un agregado que contiene cantidades apreciables de agregado grueso y fino, ensayarlo en dos muestras separadas como requerido en 6.4, calcular los promedios de pesos de perdida separadamente, para las fracciones menores que la malla No. 4 y los mayores que la No. 4 basados en las graduaciones recalculadas considerando la fracción fina como 100% y la fracción gruesa como 100%. Reporte los resultados separadamente dando los porcentajes del material menores que la No. 4 y mayores que la No.4 en la graduación original.
11.1.3.4 Para los propósitos de calculo del promedio de peso, considerar cualquier tamaño en 6.2 y 6.3 que contengan menos del 5% de la muestra, los cuales tendrán la misma perdida como el promedio del próximo menor y el próximo mayor o si uno de estos tamaños esta ausente, que tenga la misma pérdida del próximo mayor o próximo menor, del cual este presente. 11.1.4 Reporte los porcentajes de perdida de peso al entero mayor. 11.1.5 En el caso de las partículas mayores que la malla 19.0 mm (3/4”), efectuar antes de ensayar: (1) El número de las Partículas de cada fracción (2) El número de partículas afectadas, clasificadas como el número y desintegradas, partidas, desmenuzadas agrietadas, escamadas, etc. Como se muestra en la Tabla 2. 11.1.6 Clase de solución (Sulfato de sodio o magnesio) y si la solución fue fresca o de uso previo. Tabla 1 Forma sugerida para registrar los datos de ensayo (con valores de ensayo) Ensayo de Sanidad del Agregado Fino Tamaño de Malla Graduación de la muestra original (%) Peso de Fracciones , antes de ensayo, g Porcentaje que pasa la malla designada después del ensayo Porcentaje de perdida pesados Menos que No 100 6 … … … No. 50 a No. 100 11 … … … No. 30 a No. 50 26 100 4.2 1.1 No. 16 a No. 30 25 100 4.8 1.2 No. 8 a No. 16 17 100 8.0 1.4 No. 4 a No, 8 11 100 11.2 1.2 3/8 “ a No. 4 4 … 11.2ª 0.4 Totales 100.0 … … 5 A El porcentaje de perdida (11.2%) del tamaño próximo menor es usado como porcentaje de perdida para este tamaño, dado que el tamaño contiene menos del 5% de la muestra original. Ensayo de Sanidad del Agregado Grueso Tamaño de Malla Grupos Graduación de la muestra original Peso de Fracciones , antes de ensayo Porcentaje pasa la malla designada después del ensayo Porcentaje de perdida pesados 2 ½” a 2” - 2825 g … … … 2 “ a 1 ½” – 1958 g 2 ½ a 1 ½ “ 20 4783 4.8 1.0 1 ½” a 1” - 1012 g 1” a ¾” - 513 g 1 ½ a ¾ “ 45 1525 8.0 3.6 ¾ a ½” - 675 g ½” a 3/8” - 333 g ¾ a 3/8 “ 23 1008 9.6 2.2 3/8 “ a No. 4 - 298 g 12 298 11.2 1.3 Totales 100.0 … … 8
Tabla 2 Forma sugerida para el examen cualitativo (con valores de ensayo) Defectos en las partículas Tamaño de Malla Partidas Desmenuzadas Agrietadas Escamadas Total de Partículas antes del ensayo No. % No. % No. % No. % 2 ½ “ a 1 ½” 2 7 … … 2 7 … … 29 1 1/22 a ¾ “ 5 10 1 2 4 8 … … 50 12.0 Precisión 12.1 Para agregado grueso con perdidas de sanidad de peso promedio, en los rangos de 6 a 16% para sulfato de sodio y 9 a 20% para magnesio, los índices de precisión son los siguientes: Coeficiente de Diferencia entre dos Variación (1S%), %A ensayos (D2S %) % promedioA Multilaboratorio: Sulfato de Sodio 41 116 Sulfato de Magnesio 25 71 Operador Simple: Sulfato de Sodio 24 68 Sulfato de Magnesio 11 31 AEstos números representan respectivamente, los límites de (1S%) y (D2S%) como se describe en la Práctica C 670 12.2 Tendencia – Dado que no existe material adecuado aceptable de referencia para determinar la tendencia para este proceso, ninguna declaración sobre la tendencia esta siendo hecha. 13. Palabras clave 13.1 agregados, sulfato de sodio; sulfato de magnesio; sanidad; intemperismo. ASTM Designación: C 78 - 94 ASTM Designación: C 78 - 94 Método Estándar de Ensayo para RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO (Usando viga simple con carga a los tercios del claro) 1. Alcance
1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la flexión del concreto mediante el uso de una viga simple con carga al tercio del claro. 1.2 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas serán considerados como los estándar. Las unidades equivalentes de libras-pulgadas en SI han sido redondeadas donde sea necesario para aplicaciones prácticas. 1.3 Esta norma no pretende dar todas las direcciones de seguridad, si alguna, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 31 Practica para Elaboración y Curado en el Campo de Especímenes de Concreto para Ensayo. C 42 Método de Ensayo para Obtención y Prueba de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto. C 192 Práctica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto para Ensayo. C 617 Práctica para Cabeceado de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 1077 Práctica para Laboratorios que Ensayan Concreto y Agregados para Concreto para uso en Construcción y Criterios para Evaluación de Laboratorios. E 4 Práctica para Verificación de Fuerzas en las Máquinas de Ensayo. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es usado para determinar la resistencia a la flexión de especímenes preparados y curados de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 ó Práctica C 31 ó C 192. Los resultados son calculados e informados como el módulo de ruptura. El esfuerzo determinado variará donde haya diferencias en el tamaño del especimen, preparación, condiciones de humedad, curado, o cuando la viga ha sido moldeada o cortada al tamaño requerido. 3.2 Los resultados de este método de ensayo pueden ser usados para determinar confianza con las especificaciones o como una base para los proporcionamientos, mezclado y operaciones de colocación. Es usado en ensayos de concreto para la construcción de losas y pavimentos 4. Aparatos
4.1 La maquina de ensayo estará de acuerdo con los requerimientos de las secciones en Bases de Verificación, Correcciones, e Intervalos de Tiempo entre Verificaciones de la Práctica E 4. No se permitirá el empleo de máquinas de ensayo operadas manualmente, teniendo bombas que no proporcionan una carga contínua en una sola operación. Son permitidas las bombas motorizadas o manuales con desplazamiento positivo teniendo suficiente volumen en una operación continua para completar un ensayo sin requerir recargarla y deberá ser capaz de aplicar cargas a una razón uniforme sin golpe o interrupción. 4.2 Aparato de carga—El método de carga al tercio medio deberá ser usado en ensayos de flexión del concreto empleando bloques de soporte los cuales aseguren que las fuerzas aplicadas a la viga serán perpendicular a la cara del espécimen y aplicada sin excentricidad. La Fig. 1 muestra el diagrama de un aparato que cumple con este propósito. 4.2.1 Todos los aparatos para desarrollar ensayos de flexión del concreto deberán ser capaces de mantener las separaciones especificadas, longitud y distancias constantes entre bloques de aplicación de carga y bloques de soporte, con una variación de 4.2.2 Durante el ensayo, las reacciones deberán ser paralelas a la dirección de las fuerzas aplicadas en todo tiempo y la relación de distancia entre el punto de aplicación de carga y la reacción del apoyo a la altura de la viga, no deberá ser menor que uno. 4.2.3 Si se usa un aparato similar al mostrado en la Fig. 1: la aplicación de la carga y los bloques de soporte no deberán ser mayores que 2 ½ pulg. (64 mm) de altura, medidos desde el eje al centro del pivote y deberá extenderse completamente en la sección o más allá del ancho completo del especimen. Las superficies endurecidas en contacto con el especimen no deberá salir de un plano por más de 0.002 pulg. (0.05 mm) y deberán ser porciones de cilindro, el eje del cual es coincidente con el eje del rodillo o centro de la esfera, que sirve de pivote al bloque. El ángulo subtendido por la superficie curva de cada block deberá ser al menos 45º (0.79rad). La carga aplicada y los bloques de soporte deberán ser mantenidos en una posición vertical y en contacto con el rodo o esfera por medio de tornillos que ejerzan control a traves de resortes. La placa de carga superior y la esfera central mostrada en la Fig. 1 puede ser omitida cuando se use un asiento esférico en el block de carga, proporcionando un rodo y una esfera que son usados como pivotes para el bloque superior de aplicación de carga. 5. Especímenes de Ensayo 5.1 El especimen de ensayo estará conforme con todos los requerimientos del Método de Ensayo C 42 ó Practica C 31 ó C 192 aplicable a la viga y especímenes
prismáticos y deberá tener una longitud de ensayo igual a tres veces su altura, con variaciones no mayores del 2% de esta medida. Los lados del especimen deberán formar ángulo recto con la superficie superior e inferior de la misma. Todas las superficies deberán estar lisas y libres de escamas, dientes, agujeros o marcas de identificación escritas 5.2 El técnico que desarrolla el ensayo de resistencia a la flexión deberá estar certificado como un Técnico ACI—Nivel II, o por un equivalente escrito y desarrollar los programas de ensayo. 6. Procedimiento 6.1 Los ensayos de flexión de especímenes curados húmedos deberán ser hechos tan pronto como sea práctico después de removerlos de su almacenamiento húmedo. Secando la superficie del especimen da como resultado una reducción en la medida de la resistencia a la flexión. 6.2 Cuando se usen especímenes moldeados, gire el especimen a ensayar 90º con respecto a su posición como fue moldeado y centrarlo en los bloques de soporte. Cuando use especímenes aserrados, la posición del especimen será tal que la cara de tensión corresponda al fondo o superficie del especimen como se cortó del material madre. Centre el sistema de carga en relación a la fuerza aplicada. Coloque los bloques de aplicación de carga en contacto con la superficie del especimen en el tercio medio y aplique una carga entre 3 y 6% de la carga ultima estimada. Usando medidores de espesor de 0.004 pulg. (0.10 mm) y 0.015 pulg. (0.38 mm), determine si alguna hendedura entre el especimen y la carga aplicada o los bloques de soporte es mayor o menor que cada uno de los medidores sobre una longitud de 1 pulg. (25 mm) o más… Pulir, cabecear o usar empaques de neopreno, en la superficie en contacto con el especimen para eliminar alguna hendedura en exceso de 0.004 pulg. (0.10 mm) de ancho. Estos empaques serán de espesor uniforme ¼ pulg. (6.4 mm), con ancho de 1 a 2 pulg. (25 a 50 mm) y deberán extenderse en la sección, el ancho completo de la viga. Hendeduras mayores de 0.015 pulg. (0.38 mm) serán eliminadas únicamente por cabeceado o pulido. Pulir las superficies laterales debe ser minimizado ya que el pulido puede cambiar las características físicas del especimen. El cabeceado será de acuerdo con las secciones aplicables de la Práctica C 617 . 6.3 Cargar el especimen continuamente y sin golpe. La carga deberá ser aplicada a una razón constante hasta el punto de rotura. Aplique la carga en una razón que continuamente incremente los esfuerzos en la fibra extrema entre 125 y 175 psi/min (0.86 y 1.21 Mpa/min), hasta que ocurra la fractura, calculados de acuerdo con el numeral 8.1 7. Medida de los especímenes después del ensayo
7.1 Tome tres medidas de cada dimensión (una en cada extremo y otra en el centro), con una aproximación de 0.05 pulg. (1 mm), para determinar el ancho y altura promedio y la localización de la línea de fractura del espécimen en la sección de falla. 8. Cálculos 8.1 Si la fractura inicia en la superficie de tensión, dentro del tercio medio de la longitud de ensayo, calcule el módulo de ruptura como sigue: R = PL / bd2 Donde: R = Modulo de Ruptura ((psi ó Mpa) P = Carga máxima aplicada, indicada por la máquina (lbf ó N) L = Longitud entre apoyos, (pulg. ó mm) b = Ancho promedio del especimen (pulg. ó mm), en la fractura d = Altura promedio del especimen (pulg. ó mm), en la fractura Nota 2: El peso de la viga no esta incluido en el cálculo. 8.2 Si la fractura ocurre en la superficie a tensión por fuera del tercio medio de la longitud entre apoyos, pero a una distancia no mayor que el 5% de la luz libre, calcule el módulo de ruptura como sigue: R = 3Pa / bd2 Donde: a = Distancia promedio entre la línea de fractura y el apoyo mas próximo, medido sobre la superficie a tensión (pulg. ó mm) Nota 3: El peso de la viga no esta incluido en el cálculo. 9. Informe 9.1 Reporte la información siguiente: 9.1.1 Número de identificación 9.1.2 Ancho promedio , con precisión de 0.05 pulg. (1mm) 9.1.3 Profundidad promedio, con precisión de 0.05 pulg. (1 mm) 9.1.4 Longitud entre apoyos, (pulg. ó mm)
9.1.5 Carga máxima aplicada (lbf ó N) 9.1.6 Módulo de ruptura, calculado con precisión de 5 psi (0.05 Mpa) 9.1.7 Historia del curado del especimen y condición de humedad aparente al momento del ensayo 9.1.8 Descripción si el especimen fue cabeceado, pulido o si se usó neopreno 9.1.9 Si fue cortada o moldeada y defectos en el especimen 9.1.10 Edad del especimen. 10. Precisión y Desviación 10.1 Precisión—El coeficiente de variación de los resultados del ensayo han sido observados y están dependiendo del nivel de esfuerzos en la viga. El coeficiente de variación para un operador sencillo ha sido encontrado en 5.7%. Por lo tanto, los resultados de dos ensayos manejados por el mismo operador en vigas hechas de la misma muestra, no difiere de la otra por más de 16%. El coeficiente de variación para multilaboratorio ha sido encontrado en 7.0%. Por lo tanto, los resultados de dos laboratorios diferentes en vigas hechas de la misma muestra no difiere de la otra por más de 19%. 10.2 Desviación—Sinceramente no es aceptado como estándar para determinar desviación en este método de ensayo. No se hace ningún establecimiento de desviación. 11. Palabras Clave 11.1 Vigas, concreto, ensayo de resistencia a la flexión, modulo de ruptura. ASTM Designación: C 78 - 02 ASTM Designación: C 78 - 02
Método Estándar de Ensayo para RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DEL CONCRETO (Usando viga simple con carga a los tercios del claro)
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a la flexión del concreto mediante el uso de una viga simple con carga a los tercios del claro.
1.2 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas serán considera-das como el estándar. Las unidades equivalentes de libras-pulgadas en SI han sido redondeadas donde sea necesario para aplicaciones prácticas. 1.3 Esta norma no pretende dar todas las direcciones a los problemas de seguridad, si hay alguno, asociada con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 31 Practica para Elaboración y Curado en el Campo de Especímenes de Concreto para Ensayo. C 42 Método de Ensayo para Obtención y Prueba de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto. C 192 Práctica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especímenes de Concreto para Ensayo. C 617 Práctica para Cabeceado de Especímenes Cilíndricos de Concreto C 1077 Práctica para Laboratorios que Ensayan Concreto y Agregados para uso en Construcción y Criterios para Evaluación de Laboratorios. E 4 Práctica para Verificación de Fuerzas en las Máquinas de Ensayo. 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es usado para determinar la resistencia a la flexión de especímenes preparados y curados de acuerdo con el Método de Ensayo C 42 ó Práctica C 31 ó C 192. Los resultados son calculados e informados como el módulo de ruptura. El esfuerzo determinado variará donde haya diferencias en el tamaño del especimen, preparación, condiciones de humedad, curado, o cuando la viga ha sido moldeada o cortada al tamaño requerido. 3.2 Los resultados de este método de ensayo pueden ser usados para determinar confianza con las especificaciones o como una base para los proporcionamientos, mezclado y operaciones de colocación. Es usado en ensayos de concreto para la construcción de losas y pavimentos (Nota 1). 4. Aparatos 4.1 La maquina de ensayo estará de acuerdo con los requerimientos de las secciones sobre Bases de Verificación, Correcciones, e Intervalos de Tiempo entre Verificaciones de la Práctica E 4. No se permitirá el empleo de máquinas de ensayo operadas manualmente, teniendo bombas que no proporcionan una carga contínua en una sola operación. Son permitidas las bombas motorizadas o manuales con desplazamiento positivo teniendo suficiente volumen en una operación continua para completar un ensayo sin requerir recargarla y deberá ser capaz de aplicar cargas a una razón uniforme sin golpe o interrupción. 4.2 Aparato de carga—El método de carga al tercio medio deberá ser usado en
ensayos de flexión del concreto empleando bloques de soporte los cuales aseguren que las fuerzas aplicadas a la viga serán perpendiculares a la cara del espécimen y aplicada sin excentricidad. La Fig. 1 muestra el diagrama de un aparato que cumple con este propósito. 4.2.1 Todos los aparatos para desarrollar ensayos de flexión del concreto deberán ser capaces de mantener las separaciones especificadas, longitud y distancias constantes entre bloques de aplicación de carga y bloques de soporte, con una variación de 0.05 pulg.(1.3 mm) 4.2.2 La relación de la distancia horizontal entre el punto de aplicación de carga y la reacción del apoyo a la altura de la viga, será 1.0 0.03. 4.2.3 Si se usa un aparato similar al mostrado en la Fig. 1: la aplicación de la carga y los bloques de soporte no deberán ser mayores que 2 ½ pulg. (64 mm) de altura, medidos desde el eje al centro del pivote y deberá extenderse completamente en la sección o más allá del ancho completo del especimen. Las superficies endurecidas en contacto con el especimen no deberá salir de un plano por más de 0.002 pulg. (0.05 mm) y deberán ser porciones de cilindro, el eje del cual es coincidente con el eje del rodillo o centro de la esfera, que sirve de pivote al bloque. El ángulo subtendido por la superficie curva de cada block deberá ser al menos 45º (0.79 rad). La carga aplicada y los bloques de soporte deberán ser mantenidos en una posición vertical y en contacto con el rodo o esfera por medio de tornillos que ejerzan control a través de resortes. La placa de carga superior y la esfera central mostrada en la Fig. 1 puede ser omitida cuando se use un asiento esférico en el block de carga, proporcionando un rodo y una esfera que son usados como pivotes para el bloque superior de aplicación de carga. 5. Ensayo 5.1 El especimen de ensayo estará conforme con todos los requerimientos del Método de Ensayo C 42 ó Practica C 31 ó C 192 aplicable a la viga y especímenes prismáticos y deberá tener una longitud de ensayo igual a tres veces su altura, con variaciones no mayores del 2% de esta medida. Los lados del especimen deberán formar ángulo recto con la superficie superior e inferior de la misma. Todas las superficies deberán estar lisas y libres de escamas, dientes, agujeros o marcas de identificación escritas 5.2 El técnico que desarrolla el ensayo de resistencia a la flexión deberá estar certificado como un Técnico ACI—Nivel II, o por un equivalente escrito y efectuar los programas de ensayo. 6. Procedimiento 6.1 Los ensayos de flexión de especímenes curados húmedos deberán ser hechos tan pronto como sea práctico después de removerlos de su almacenamiento húmedo. Secando la superficie del especimen da como resultado una reducción en la medida de la resistencia a la flexión. 6.2 Cuando se usen especímenes moldeados, gire el especimen a ensayar con
respecto a su posición como fue moldeado y centrarlo en los bloques de soporte. Cuando use especímenes aserrados, la posición del especimen será tal que la cara de tensión corresponda al fondo o superficie del especimen como se cortó del material madre. Centre el sistema de carga con relación a la fuerza aplicada. Coloque los bloques de aplicación de carga en contacto con la superficie del especimen en el tercio medio y aplique una carga entre 3 y 6% de la carga ultima estimada. Usando medidores de espesor de 0.004 pulg. (0.10 mm) y 0.015 pulg. (0.38 mm), determine si alguna hendidura entre el especimen y la carga aplicada o los bloques de soporte es mayor o menor que cada uno de los medidores sobre una longitud de 1 pulg. (25 mm) o más. Pulir, cabecear o usar empaques de cuero, en la superficie en contacto con el especimen para eliminar alguna hendidura en exceso de 0.004 pulg. (0.10 mm) de ancho. Estos empaques serán de espesor uniforme ¼ pulg. (6.4 mm), con ancho de 1 a 2 pulg. (25 a 50 mm) y deberán extenderse en la sección, el ancho completo de la viga. Hendeduras mayores de 0.015 pulg. (0.38 mm) serán eliminadas únicamente por cabeceado o pulido. Pulir las superficies laterales debe ser minimizado ya que el pulido puede cambiar las características físicas del especimen. El cabeceado será de acuerdo con las secciones aplicables de la Práctica C 617. 6.3 Cargar el especimen continuamente y sin golpe. La carga deberá ser aplicada a una razón constante hasta el punto de rotura. Aplique la carga en una razón que continuamente incremente los esfuerzos en la fibra extrema entre 125 y 175 psi/min (0.86 y 1.21 Mpa/min), hasta que ocurra la fractura. La razón de carga es calculada usando la siguiente ecuación: r = Sbd2 / L Donde: r = razón de carga, lb/min (MN/min) S = razón de incremento del esfuerzo en la fibra extrema, psi/min (Mpa/min) b = ancho promedio del especimen, pulg. (mm) d = altura promedio del especimen, pulg. (mm) L = longitud entre apoyos, pulg. (mm) 7. Medida de los especímenes después del ensayo 7.1 Para determinar las dimensiones del especimen en su sección transversal a usarse en el cálculo del modulo de ruptura, tome medidas a través de una de las caras fracturadas después del ensayo. Para cada dimensión, tome una medida en cada borde y una en el centro de la sección transversal. Use las tres medidas en cada dirección para determinar el promedio de ancho y profundidad. Tome todas las medidas con aproximaciones de 0.05 pulg. (1 mm). Si la fractura ocurre en la sección cabeceada, incluya el espesor cabeceado en la medición. 8. Cálculos 8.1 Si la fractura inicia en la superficie de tensión, dentro del tercio medio de la longitud entre apoyos, calcule el módulo de ruptura como sigue:
R = PL / bd2 Donde: R = Modulo de Ruptura (psi ó Mpa) P = Carga máxima aplicada, indicada por la máquina (lbf ó N) L = Longitud entre apoyos, (pulg. ó mm) b = Ancho promedio del especimen (pulg. ó mm), en la fractura d = Altura promedio del especimen (pulg. ó mm), en la fractura Nota 2: El peso de la viga no esta incluido en el cálculo. 8.2 Si la fractura ocurre en la superficie a tensión por fuera del tercio medio de la longitud entre apoyos, pero a una distancia no mayor que el 5% de la luz libre, calcule el módulo de ruptura como sigue: R = 3Pa / bd2 Donde: a = Distancia promedio entre la línea de fractura y el apoyo más próximo, medido sobre la superficie a tensión (pulg. ó mm) Nota 3: El peso de la viga no esta incluido en el cálculo. 8.3 Si la fractura ocurre en la superficie a tensión por fuera del tercio medio de la longitud entre apoyos, por mas del 5 % de la luz libre, descarte el resultado del ensayo. 9. Informe 9.1 Reporte la información siguiente: 9.1.1 Número de identificación 9.1.2 Ancho promedio , con precisión de 0.05 pulg. (1mm) 9.1.3 Profundidad promedio, con precisión de 0.05 pulg. (1 mm) 9.1.4 Longitud entre apoyos, (pulg. ó mm) 9.1.5 Carga máxima aplicada (lbf ó N) 9.1.6 Módulo de ruptura, calculado con precisión de 5 psi (0.05 Mpa) 9.1.7 Historia del curado del especimen y condición de humedad aparente al momento del ensayo 9.1.8 Descripción si el especimen fue cabeceado, pulido o si se usó neopreno 9.1.9 Si fue cortada o moldeada y defectos en el especimen 9.1.10 Edad del especimen. 10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión—El coeficiente de variación de los resultados del ensayo han sido observados y están dependiendo del nivel de esfuerzos en la viga. El coeficiente de variación para un solo operador ha sido encontrado en 5.7%. Por lo tanto, los resultados de dos ensayos manejados por el mismo operador en vigas hechas de la misma muestra, no difieren de la otra por más de 16%. El coeficiente de variación
para multilaboratorio ha sido encontrado en 7.0%. Por lo tanto, los resultados de dos laboratorios diferentes en vigas hechas de la misma muestra no difieren de la otra por más de 19%. 10.2 Tendencia—Sinceramente no es aceptado como estándar para determi-nar la tendencia en este método de ensayo. No se hace ningún establecimiento de desviación. 11. Palabras Clave 11.1 Vigas, concreto, ensayo de resistencia a la flexión, módulo de ruptura. ASTM Designación C 42 – 03 ASTM Designación C 42 – 03 Método de Ensayo Estándar para Obtención y Ensayo de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la obtención, preparación y ensayo de (1) núcleos taladrados de concreto para la determinación de la longitud o resistencia a la compresión o tensión por partidura y (2) vigas aserradas de concreto para determinar la resistencia a la flexión. 1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg. o unidades SI deberán ser considerados separadamente como los estándar. Las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores declarados en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; por lo tanto, cada sistema puede ser usado independientemente del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en no conforme con el estándar. 1.3 El texto de este estándar hace referencia a notas y pie de notas que proporcionan un material explicatorio. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deberán ser consideradas como requisitos del estándar. 1.4 Este estándar no pretende direccional la seguridad concerniente, si hay alguna, asociada con su uso. ES responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas de seguridad y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM C 39/C 39M Método de Ensayo para Resistencia a la Compresión de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 78 Método de Ensayo para Resistencia a Flexión del Concreto (usando viga simple con carga al tercio del claro) C 174/C 174M Método de Ensayo para Medir la longitud en Núcleos de Concreto
Taladrados C 496 Método de Ensayo para Resistencia a la Tensión por Partidura de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 617 Practica para Cabeceo de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 642 Método de Ensayo para Densidad, Absorción y Vacíos en Concreto Endurecido C 670 Practica para Preparación de las Declaraciones Precisión y Tendencia para Métodos de ensayo en Materiales de Construcción C 823 Practica para Examen y Muestreo del Concreto Endurecido en Construcción C 1231/C 1231M Practica para Uso de Tapas no Adheridas en la Determinación del Esfuerzo de Compresión de Cilindros de Concreto Endurecido 2.2 Estándares ACI 318 Reglamento de Construcción 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo proporciona procedimientos estandarizados para obtener y ensayar especimenes para determinar la resistencia a compresión, tensión por partidura y flexión del concreto en el lugar. 3.2 Generalmente, los especimenes son obtenidos cuando existe duda acerca de la calidad del concreto en el lugar debido a ensayos con resultados de baja resistencia durante la construcción o signos de peligro en la estructura. Otro uso de este método es para proporcionar información sobre esfuerzos en estructuras viejas. 3.3 La resistencia del concreto es afectada por la localización del concreto en un elemento estructural, con el concreto tendido en el fondo para ser más fuerte que el concreto de arriba. La resistencia de los núcleos también es afectada por la orienta-ción del núcleo relativa a la colocación del concreto sobre el plano horizontal, con la resistencia tendiendo a ser menor cuando es medida paralela al plano horizontal. Este factor puede ser considerado en la planificación de localizaciones para obtener muestras de concreto y en la comparación de los resultados de resistencia. 3.4 La resistencia del concreto medido por ensayos de núcleos y vigas es afectado por la cantidad y distribución de humedad en el espécimen al momento del ensayo. No hay un procedimiento estándar para condiciones de un espécimen que asegure que, al momento del ensayo, estará en idéntica condición de humedad como el concreto en la estructura. Los procedimientos para acondicionar la humedad en este método de ensayo son encaminados a proporcionar condiciones de humedad repro-ducible que minimice las variaciones en el laboratorio y entre laboratorios y para reducir los efectos de humedad introducida durante la preparación del espécimen. 3.5 No hay una relación universal entre la resistencia a compresión de un núcleo y la correspondiente resistencia a compresión de cilindros moldeados y curados en forma estándar. La relación es afectada por varios factores tales como el nivel de esfuerzos del concreto, la temperatura del lugar y la historia de la humedad y la
resistencia ganada característico del concreto. Históricamente, se ha asumido que la resistencia del núcleo es generalmente 85 % de la correspondiente resistencia de cilindros curados estándar, pero esto no es aplicable a todas las situaciones. El criterio de aceptación para resistencia de núcleos es establecida por el especificador de los ensayos. ACI 318 proporciona criterios de aceptación de resistencia de núcleos para construcciones nuevas. 4. Aparatos 4.1 Perforadora de Núcleos, para la obtención de especimenes cilíndricos. 4.2 Sierra, para cortar los especimenes de vigas al tamaño adecuado para ensayos de resistencia a la flexión y para recortar los extremos del núcleo. La sierra deberá tener un borde cortante de diamantes o carborundo y será capaz de cortar especimenes conforme a las dimensiones establecidas, sin excesivo calentamiento o choque.
5. Muestreo 5.1 General 5.1.1 Las muestras de concreto endurecido para uso en preparación del espécimen de prueba para resistencia no deberán ser tomadas hasta que el concreto se ponga bastante duro para permitir que la muestra se remueva sin perturbar el enlace entre el mortero y el agregado grueso (ver Nota 1 y 2). Cuando se preparen especimenes de prueba para resistencia de muestras de concreto endurecido, las muestras que han sido dañadas durante la remoción no deberan ser usadas a menos que la porción dañada sea removida y el espécimen de prueba resultante sea de una longitud apropiada (ver 7.2). Las muestras defectuosas o concreto dañado que no puede ser ensayado será reportado con la razón que prohíbe el uso de la muestra para la preparación de especimenes de ensayo para resistencia. Nota 1 – La Practica C 823 proporciona una guía en el desarrollo de un plan de muestreo para concreto en construcciones. Nota 2 – No es posible especificar una edad mínima cuando el concreto es bastante fuerte para resistir daños durante la remoción, porque la resistencia a una edad depende de la historia de curado y del grado de resistencia del concreto. Si el tiempo lo permite, el concreto no deberá ser removido antes de 14 días de edad. Si esto no es práctico, la remoción del concreto puede proceder si la superficie de corte no presenta erosión del mortero y las partículas de agregado grueso expuesto están embebidas firmemente en el mortero. Los métodos de ensayo en el sitio pueden ser usados para estimar el nivel de resistencia desarrollado antes de intentar remover las muestras de concreto. 5.1.2 Los especimenes conteniendo refuerzo embebido no deberan ser usados para determinar la resistencia a compresión, tensión por partidura o flexión.
5.2 Taladrado del núcleo – Un espécimen de núcleo será taladrado perpendicular a la superficie y no cerca de juntas o bordes de un elemento o deposito. Registre y reporte el ángulo aproximado entre el eje longitudinal del núcleo taladrado y el plano horizontal del concreto como fue colocado. Un espécimen taladrado perpendicular a la superficie vertical o perpendicular a una superficie con deterioro deberá ser tomado cerca de la mitad de una unidad o deposito cuando sea posible. 5.3 Porciones removibles – Remover una porción suficientemente grande para asegurar el espécimen de ensayo que se desea sin la inclusión de un concreto que ha sido agrietado, cortadura u otro daño.
NÚCLEOS TALADRADOS 6. Medida de la Longitud de los Núcleos Taladrados 6.1 Los núcleos para determinar el espesor de pavimentos, losas, paredes u otro elemento estructural, deberan tener un diámetro de al menos 3.75 pulg. (95 mm) cuando la longitud de cada núcleo es estipulada para ser medida de acuerdo con el Método de Ensayo C 174/ C 174M. 6.2 Para núcleos que no son destinados a determinar dimensiones estructurales, mida las longitudes larga y corta en la superficie de corte a lo largo de la línea paralela al eje del núcleo. Registre la longitud promedio con aproximación de ¼ pulg. (5 mm).
7. Núcleos para Resistencia a la Compresión 7.1 Diámetro – El diámetro del núcleo para la determinación de la resistencia a com-presión en soporte de cargas de miembros estructurales será de al menos 3.70 pulg (94 mm). Para miembros estructurales no portantes o cuando es imposible obtener núcleos con relación longitud/diámetro (L/D) igual o mayor que 1, diámetros del nú-cleo menores de 3.70 pulg. (94 mm) no son prohibitivos (ver Nota 3). Para concreto con agregado de tamaño máximo nominal mayor o igual a 1 ½ pulg. (37.5 mm), el diámetro del núcleo será ordenado por el especificador de los ensayos (ver Nota 4). Nota 3 – La resistencia a compresión de un núcleo con diámetro nominal de 2 pulg. (50 mm) es conocido para ser algo bajo y mas variable que aquellos núcleos con diámetro nominal de 4 pulg. (100 mm). En adición, núcleos de diámetro pequeño parecen ser mas sensitivos para el efecto de la relación longitud-diámetro. Nota 4 – El diámetro del núcleo mínimo preferido es tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso pero esto puede ser al menos dos veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso.
7.2 Longitud – La longitud preferida del espécimen cabeceado es entre 1.9 y 2.1 veces el diámetro. Si la relación de la longitud al diámetro (L/D) del núcleo excede 2.1, reduzca la longitud del núcleo como para que la relación del espécimen cabeceado este entre 1.9 y 2.1. Núcleos con relación longitud-diámetro igual o menor que 1.75 requiere corrección para la medida de la resistencia (ver 7.9.1). Un factor de corrección de resistencia no se requiere para L/D mayores de 1.75. Un núcleo que tiene una longitud máxima de menos del 95 % de su diámetro antes del cabeceo o una longitud menor que su diámetro después de cabeceado o con los extremos desgastados, no deberán ser ensayados. 7.3 Condiciones de Humedad – Los núcleos para ensayo después de las condiciones de humedad como se especifica en este método de ensayo o como sea dirigido por el especificador de los ensayos. Los procedimientos que condicionan la humedad especificadas en este método de ensayo intentan preservar la humedad de los núcleos taladrados y para proveer una condición de humedad reproducible que minimice los efectos de gradientes de humedad introducidos por secado durante el taladrado y preparación del espécimen. 7.3.1 Después de que los núcleos han sido taladrados, limpie la superficie con agua y permita que la humedad superficial remanente se evapore. Cuando las superficies parezcan secas pero no mas tarde que 1 hora después de taladrados, coloque los núcleos en bolsas plásticas separadas o recipientes no absorbentes y sellados para prevenir la pérdida de humedad. Mantenga los núcleos a la temperatura ambiente y protéjalos de la exposición directa a los rayos de sol. Transporte los núcleos al labo-ratorio de ensayo tan pronto como sea práctico. Consérvelos en bolsas plásticas selladas o recipientes no absorbentes todo el tiempo excepto durante la preparación final y por un tiempo máximo de 2 horas para permitir cabecearlo antes del ensayo. 7.3.2 Si se usa agua durante el aserrado o esmerilado de los extremos del núcleo, complete esta operación tan pronto como sea practicable, pero no más tarde que 2 días después del taladrado de los núcleos a menos que se especifique de otra manera por el especificador de los ensayos. Después de completar la preparación final, limpie la humedad superficial, permita a la superficie drenar y coloque los núcleos en bolsas plásticas selladas o recipientes no absorbentes. Minimice la dura-ción de exposición al agua durante la preparación final. 7.3.3 Permita que los núcleos permanezcan en las bolsas plásticas selladas o recipientes no absorbentes por al menos 5 días después del ultimo humedecimiento y antes del ensayo, a menos que sea estipulado de otra manera por el especificador de los ensayos. Nota 5 – El periodo de espera de al menos 5 días esta destinado a reducir el gradiente de humedad introducido cuando el núcleo es taladrado o humedecido durante el aserrado o esmerilado.
7.3.4 Cuando se dan direcciones para ensayar núcleos en una condición húmeda y se lleve a cabo por otra condición de acuerdo a 7.3.1, 7.3.2 y 7.3.3, reporte el procedimiento alternativo. 7.4 Aserrado de los extremos – Los extremos del núcleo a ser ensayado a compresión deberán ser planos, y perpendicular al eje longitudinal. Si es necesario, corte los extremos del núcleo que serán cabeceados hasta que los siguientes requisitos sean reunidos: 7.4.1 Proyecciones, si hay alguna, no se deben extender más de 0.2 pulg. (5 mm) por encima de las superficies finales. 7.4.2 Las superficies finales no deberán salir de la perpendicularidad a su eje longitudinal por más de 0.5 grados. 7.5 Densidad – Cuando sea requerido por el especificador de los ensayos, determine la densidad mediante el pesado del núcleo antes de cabeceado y dividiendo la masa por el volumen del núcleo calculado del diámetro y longitud promedio. Alterna-tivamente, determine la densidad de la masa en el aire y sumergida de acuerdo con el Método de Ensayo C 642. Después del pesado sumergido, seque el núcleo de acuerdo con 7.3.2 y almacene en una bolsa plástica sellada o recipiente no absor-bente por al menos 5 días antes del ensayo. 7.6 Cabeceado – Si los extremos de los núcleos no están de acuerdo con los requisitos de perpendicularidad y planeidad del Método de Ensayo C 39/C 39M, serán aserrados para reunir aquellos requerimientos o cabeceados de acuerdo con la Práctica C 617. Si los núcleos son cabeceados de acuerdo con la Practica C 617, el dispositivo de cabeceo será acomodado al diámetro actual del núcleo y producir tapas que son concéntricas con los extremos del núcleo. Mida la longitud de los núcleos con una aproximación de 0.1 pulg. (2 mm ) antes del cabeceado. Tapas no adheridas de acuerdo con la Practica C 1231/C 1231M no son permitidas. 7.7 Medidas – Antes del ensayo, mida la longitud de los especimenes cabeceados con una precisión de 0.1 pulg. (2 mm) y use esta longitud para calcular la relación Longitud-diámetro (L/D). Determine el diámetro promedio de dos medidas tomadas en ángulo recto a cada una en la media altura del espécimen. Mida los diámetros del núcleo con aproximación de 0.01 pulg. (0.2 mm)cuando la diferencia en diámetros del núcleo no exceda 2 % de su promedio, de otra manera mida con aproximación de 0.1 pulg. (2 mm). No ensaye los núcleos si la diferencia entre los diámetros mayor y menor excede 5 % de su promedio. 7.8 Ensayo – Ensaye el espécimen de acuerdo con el Método de Ensayo C 39/C 39M. Ensaye el espécimen después de 7 días de extraído, a menos que se especifique de otra manera. 7.9 Cálculos – Calcule la resistencia a la compresión de cada espécimen usando el área de la sección transversal basada en el diámetro promedio del espécimen. 7.9.1 Si la relación de longitud a diámetro (L/D) del espécimen es 1.75 o menos, corrija el resultado obtenido en 7.9 multiplicando por el adecuado factor de corrección mostrado en la siguiente Tabla (ver Nota 6).
Relación L/D 1.75 1.50 1.25 1.00 Factor de Corrección 0.98 0.96 0.93 0.87 Use interpolación para determinar los factores de corrección para los valores de L/D no dados en la tabla. Nota 6 – Los factores de corrección dependen de varias condiciones tales como condición de humedad, nivel de esfuerzos y modulo de elasticidad. Los valores promedio para correcciones debido a la relación longitud-diámetro son dados en la tabla. Estos factores de corrección aplicados a concretos de baja densidad, teniendo una densidad entre 100 y 120 lb/pie3 (1600 y 1920 Kg./m3) y para concreto de densidad normal. Ellos son aplicables a concreto seco y húmedo para esfuerzos entre 2000 psi y 6000 psi (14 Mpa a 42 Mpa). Para esfuerzos arriba de 10 000 psi (70 Mpa), la información de los ensayos en núcleos muestran que los factores de corrección pueden ser mas grandes que los valores listados arriba. 7.10 Reporte – Reporte los resultados como se requiere por el Método de Ensayo C 39/C 39M con la adición de la siguiente información: 7.10.1 Longitud del núcleo como taladrado con aproximación de ¼ pulg.(5 mm). 7.10.2 Longitud del espécimen de ensayo antes y después de cabeceado o extremos esmerilados, con aproximación de 0.1 pulg.( 2 mm), y diámetro promedio del núcleo con aproximación de 0.01pulg.( 0.2 mm) o 0.1 pulg. (2 mm). 7.10.3 Esfuerzo de compresión con aproximación de 10 psi (0.1 Mpa) cuando el diá-metro es medido con aproximación de 0.01 pulg. (0.2 mm) y con aproximación de 50 psi (0.5 Mpa) cuando el diámetro es medido con aproximación de 0.1 pulg. (2 mm), después de corregir la relación longitud-diámetro, cuando sea requerido. 7.10.4 Dirección de la aplicación de la carga en el espécimen con respecto al plano horizontal de cómo se colocó el concreto. 7.10.5 La historia de la condición de humedad. 7.10.5.1 La fecha y tiempo en que el núcleo fue obtenido y colocado primero en una bolsa sellada o recipiente no absorbente. 7.10.5.2 Si se uso agua durante la preparación final, la fecha y tiempo en que la preparación final fue completada y el núcleo colocado en una bolsa sellada o recipiente no absorbente, 7.10.6 La fecha y tiempo cuando fue ensayada, 7.10.7 Tamaño máximo nominal del agregado para concreto 7.10.8 La densidad, si fue determinada, 7.10.9 La descripción de defectos en los núcleos que no pueden ser ensayados, si es aplicable, 7.10.10 Si alguna desviación de este método de ensayo fue requerida, describa la desviación y explique porque fue necesario. 7.11 Precisión: 7.11.1 El coeficiente de variación para un solo operador en núcleos ha sido encontrado en 3.2 % para un rango de resistencia entre 4500 psi (32.0 Mpa) y 7000 psi
(48.3 Mpa). Entonces, el resultado de dos ensayos de núcleos simples dirigidos adecuadamente por el mismo operador en la misma muestra de material no debe diferir de la otra por más del 9 % de su promedio. 7.11.2 El coeficiente de variación multi laboratorio en núcleos ha sido encontrado en 4.7 % para un rango de resistencia entre 4500 psi (32.0 Mpa) y 7000 psi (48.3 Mpa). Entonces, el resultado de dos ensayos dirigidos adecuadamente en núcleos mues-treados del mismo concreto endurecido (donde un ensayo simple es definido como el promedio de dos observaciones (núcleos), cada uno hecho en adyacentes pero separados taladros de 4 pulg. (10 mm) de diámetro), y ensayados por dos labora-torios diferentes no deben diferir del otro por más del 13 % de su promedio. 7.12 Tendencia. No hay material de referencia aceptado adecuado para determinar la tendencia para el procedimiento en este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia es hecha. 8. Núcleos para Esfuerzo de Tensión por Partidura 8.1 Espécimen de Ensayo – Los especimenes estarán de acuerdo con los requisitos dimensionales que indica 7.1, 7.2, 7.4.1 y 7.4.2. Los extremos no serán cabeceados 8.2 Condición de humedad – Las condiciones del espécimen serán como se indica en la sección 7.3 o como establezca el especificador del ensayo. 8.3 Superficies de carga – La línea de contacto entre el espécimen y cada borde de carga deberá ser recto y libre de alguna proyección o depresión más alta o más profunda que 0.01 pulg. (0.2 mm). Cuando la línea de contacto no es recta o contiene proyecciones o depresiones mayores que 0.01 pulg. pulir o cabecear el espécimen como para producir una línea de carga reuniendo estos requerimientos. No ensaye especimenes con proyecciones o depresiones mayores que 0.1 pulg. (2 mm). Cuando el cabeceado es empleado, las capas serán tan delgadas como sea posible y estarán formadas con yeso de alta resistencia. Nota 7 – La Fig. 1 ilustra un dispositivo adecuado para aplicación de tapas para la superficie de carga de los núcleos. 8.4 Ensayo – Ensaye el espécimen de acuerdo con el Método de Ensayo C 496. 8.5 Cálculos y Reporte – Calcule el esfuerzo de tensión por partidura y reporte el resultado como se requiere en el Método de Ensayo C 496. Cuando se requiera esmerilar o cabecear las superficies de carga, mida el diámetro entre las superficies terminadas. Indicar que el espécimen fue un núcleo y proporcione la historia de la condición de humedad como en 7.10.5 . 8.6 Precisión. 8.6.1 El coeficiente de variación para un solo operador en intra-laboratorio, para esfuerzo de tensión por partidura entre 520 psi (3.6 Mpa) y 590 psi (4.1 Mpa) de núcleos ha sido encontrado en 5.3 %. Entonces, los resultados de dos ensayos conducidos adecuadamente por el mismo operador en el mismo laboratorio, en la
misma muestra de material no debe diferir por más de 14.9 % de su promedio. 8.6.2 El coeficiente de variación multilaboratorio para esfuerzo de tensión por parti-dura entre 520 psi (3.6 Mpa) y 590 psi (4.1 Mpa) de núcleos ha sido encontrado en 15.0 %. Entonces, el resultado de dos ensayos dirigidos adecuadamente en la misma muestra de material de concreto endurecido y ensayado por dos laboratorios diferentes no debe diferir del otro por mas de 42.3 % de su promedio. 8.7 Tendencia – No hay material de referencia aceptado, adecuado para determinar la tendencia para el procedimiento en este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia es hecha. VIGAS PARA ENSAYO DE FLEXION 9. Esfuerzo de Flexión 9.1 Especimenes de Ensayo – A menos que se especifique lo contrario, una viga para la determinación del esfuerzo de flexión deberá tener una sección transversal nominal de 6 x 6 pulg. (150 x 150 mm) (Nota 8). El espécimen tendrá al menos 21 pulg. (530 mm) de longitud, pero cuando dos ensayos para esfuerzo de flexión son hechos en una viga, esta tendrá al menos 33 pulg. (840 mm) de longitud. Nota 8 – En muchos casos, particularmente con prismas cortados de losas de pavimentos, el ancho será gobernado por el tamaño del agregado grueso y la profundidad por el espesor de la losa. 9.2 Condiciones de Humedad – Proteja las superficies del espécimen aserrado de la evaporación por cubriéndolos con paños húmedos y plásticos durante el transporte y almacenamiento. Ensaye el espécimen dentro de los 7 días de aserrado. Sumerja los especimenes de ensayo en agua saturada con cal a 73.5 3.5o F (23.0 2.0o C) por al menos 40 h inmediatamente antes del ensayo de flexión. Ensaye el espécimen tan pronto sea sacado del cuarto de curado. Durante el periodo entre la remoción del cuarto de curado y el ensayo, mantenga el espécimen húmedo mediante cubiertas con paños húmedos, arpillera u otra tela absorbente apropiada. 9.2.1 Cuando el especificador de ensayos sea directo, las vigas serán ensayadas en una condición de humedad diferente a la ganada por condicionamiento de acuerdo con 9.2. Nota 9 – Relativamente pequeñas porciones de secado de la superficie del espécimen en flexión, inducen esfuerzos de tensión, en las fibras extremas, reduciendo marcadamente la resistencia a la flexión indicada. 9.3 Ensayo – Ensaye el espécimen de acuerdo con las previsiones aplicables del Método de Ensayo C 78.
Nota 10 – El aserrado puede reducir grandemente la resistencia a la flexión indicada; por lo tanto, las vigas serán ensayadas con una superficie moldeada en la zona de tensión, cuando sea posible. La localización de la cara de tensión con respecto a la posición en que el concreto fue colocado y la posición de la superficie aserrada, deberán ser reportadas. 9.4 Reporte – Reporte los resultados de acuerdo con las provisiones aplicables del Método de Ensayo C 78 y los requisitos de este método de ensayo, incluyendo la condición de humedad al momento del ensayo. Identificar la orientación del espéci-men, acabado, aserrado y caras de tensión respecto a su posición en la maquina de ensayo. 10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión – La información no esta disponible para preparar una declaración de precisión de esfuerzo a flexión medido en vigas aserradas. Nota 11 – Los usuarios de este método que hayan reproducido datos de prueba que pueden ser apropiados para el establecimiento en repetibilidad se les anima a contactar al oficinista del subcomité. 10.2 Tendencia – No hay material de referencia aceptado compatible para determinar la tendencia para el procedimiento en este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia esta siendo hecha. 11. Palabras Clave 11.1 esfuerzo de compresión; núcleo de concreto; concreto aserrado; esfuerzo del concreto; esfuerzo de flexión; esfuerzo de tensión por partidura. ASTM Designación: C 40 – 92 ASTM Designación: C 40 – 92 Método de Ensayo Estándar para Impurezas Orgánicas en el Agregado Fino para Concreto 1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre los procedimientos para una determinación aproximada de la presencia de impurezas orgánicas perjudiciales en el agregado fino que serán usados en morteros de cemento hidráulico o concreto. 1.2 Las unidades lb-pulg. serán consideradas como las estándar.
1.3 Este estándar no se propone dar lineamiento sobre todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 33 Especificación para Agregados del Concreto C 87 M. de E. para Efecto de Impurezas Orgánicas en el Agregado Fino sobre la Resistencia del Mortero C 702 Práctica para Reducir Muestras de Agregados a Tamaños de Prueba D 75 Práctica para muestreo de Agregados D 1544 M. de E. para Color de Líquidos Transparentes (Escala de Colores Gardner) 3. Significado y Uso 3.1 Este método de ensayo es usado en hacer una determinación preliminar de la aceptabili-dad del agregado fino con respecto a los requerimientos de la Especificación C 33 relativos a impurezas orgánicas. 3.2 El valor principal de este método de ensayo es suministrar una precaución sobre que se pueden presentar cantidades perjudiciales de impurezas orgánicas. Cuando una muestra sometida a este ensayo produce un color más oscuro que la solución de referencia, es prudente ejecutar el ensayo para determinar el efecto de las impurezas orgánicas en la resistencia del mortero de acuerdo con el método de ensayo C 87. 4. Aparatos 4.1 Botellas de Vidrio – Botellas graduadas de vidrio incoloro con una capacidad nominal de 12 o 16 onzas fluidas (350 o 470 mL), de sección transversal aproximadamente ovalada, equipadas con tapón de hule o tapadera hermética, no soluble con el reactivo especificado. En ningún caso el espesor máximo exterior de las botellas, medido a lo largo de la línea de observación y usado para comparar el color, será mayor que 2 ½ pulg. (60 mm) o menor que 1 ½ pulg. (40 mm). Las graduaciones en las botellas serán en onzas fluidas o mililitros, excepto que las botellas sin marcar pueden ser calibradas y marcadas con graduación por el usuario. En tal caso, las marcas de graduación son requeridas en tres puntos únicamente, como sigue:
4.1.1 Nivel de Solución del Color de Referencia –2 ½ onzas fluidas (75 mL) 4.1.2 Nivel del Agregado Fino – 4 ½ onzas fluidas (130 mL) 4.1.3 Nivel de Solución de NaOH – 7 onzas fluidas (200 mL) 5. Reactivos y Referencia Estándar del Color de la Solución 5.1 Reactivo, Solución de Hidróxido de Sodio (3 %) – Disuelva 3 partes por masa de Hidróxido de Sodio grado reactivo (NaOH) en 97 partes de agua. 5.2 Referencia Estándar del Color de la Solución – Disuelva Dicromato de Potasio grado reactivo (K2 Cr2 O7 ) en ácido sulfúrico concentrado (masa específica 1.84 g) a razón de 0.250 g / 100 mL de ácido. La solución hecha para la comparación del color debe ser fresca, usando un calor moderado si es necesario para una solución más efectiva. 6. Muestreo 6.1 La muestra será seleccionada en completa concordancia con la Práctica D 75. 7. Muestra de Ensayo 7.1 La muestra de ensayo tendrá una masa de alrededor 1 lb (aproximadamente 450 g) y será tomada de la muestra grande en concordancia con la Práctica C 702. 8. Procedimiento 8.1 llenar una botella de vidrio hasta el nivel de 4 ½ onzas fluidas (aproximadamente 130 mL) con la muestra de agregado fino a ser ensayado. 8.2 Agregar la solución de hidróxido de sodio hasta que el volumen de agregado fino y liquido, indicado después de agitarse, es 7 onzas fluidas (aproximadamente 200 mL). 8.3 Tapar la botella, agitar vigorosamente, y entonces permita reposar por 24 horas. 9. Determinación del Color 9.1 Procedimiento Estándar –Al final del período de reposo de 24 horas, llene una botella de vidrio hasta el nivel de 2 ½ onzas fluidas (aproximadamente 75 mL) con la solución fresca del color de referencia, previamente preparada con tiempo no mayor de 2 horas, como se describe en 5.2 Entonces compare el color del liquido por encima de la muestra de ensayo con el color de la solución de referencia estándar y anote si es más clara, más oscura o igual que el color de la referencia estándar. Haga la comparación del color sosteniendo las dos botellas juntas y cerradas, observando a través de ellas. 9.2 Procedimiento Alternativo – Para definir con más precisión el color del liquido de la muestra de ensayo, pueden usarse 5 vidrios de color estándar como se describe en la Tabla 1 del Método de ensayo D 1544, usando los siguientes colores: Color Estándar Gardner No. Placa Orgánica No. 5 1 8 2 11 3 (Estándar) 14 4 16 5 El procedimiento de comparación descrito en 9.1 deberá ser usado, excepto que el numero de la placa orgánica próxima al color del liquido sobre el especimen de
ensayo deberá ser reportado. Cuando se use este procedimiento alternativo no será necesario preparar la solución para la referencia estándar del color. 10. Interpretación de Resultados 10.1 Si el color del líquido superficial es más oscuro que el color de la solución estándar de referencia, el agregado fino bajo ensayo deberá ser considerado como que posiblemente contiene impurezas orgánicas perjudiciales, y nuevos ensayos deberán ser hechos antes de aprobar el agregado fino para su uso en el concreto. 11. Precisión y Desviación 11.1 Sinceramente este procedimiento de ensayo no requiere valores numéricos, por lo tanto no es posible determinar la precisión y desviación. 12. Palabras Clave 12.1 ensayo colorimétrico; agregado fino; impurezas orgánicas ASTM Designación: C 39 / C 39M – 01 ASTM Designación: C 39 / C 39M – 01
Método de Ensayo Estándar para Esfuerzo de Compresión en Especimenes Cilíndricos de Concreto
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la resistencia a compresión de especime-nes cilíndricos de concreto tales como cilindros moldeados y núcleos taladrados. Esta limitado al concreto que tenga un peso unitario mayor de 50 lb/pie3 (800 Kg/m3). 1.2 Los valores estipulados en unidades lb-pulg o SI serán considerados separadamente como los estándar. Las unidades SI están mostradas entre paréntesis. Los valores estipulados en cada sistema pueden no ser exactamente equivalentes; entonces cada sistema deberá ser usado inde-pendientemente del otro. Combinando valores de los dos sistemas puede resultar en inconfor-midades con el estándar. 1.3 Este estándar no tiene el propósito de advertir sobre 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 así como determinar la aplicabilidad de limitacio-nes reguladoras antes de su uso. 1.4 El texto de este estándar referencia notas, las cuales proporcionan material explicatorio. Estas notas no serán consideradas como requisitos del estándar.
2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 31 Práctica para Elaboración y Curado de Especimenes de Concreto en el Campo C 42 M. de E. Obtención y Ensayo de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto C 192 Práctica para la Elaboración y Curado de Especimenes de Concreto en el Laboratorio C 617 Práctica para Cabeceo de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 670 Práctica para Preparación de las Declaraciones Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción C 873 M. de E. Esfuerzo de compresión de Cilindros de Concreto Colados en el Lugar en Moldes Cilíndricos. C 1077 Práctica para Laboratorios de Ensayos de Concreto y Agregados para Concreto para uso en la Construcción y Criterios para Evaluación de Laboratorios C 1231 Práctica para Uso de Capas de Cabeceo en la Determinación del Esfuerzo de Compre sión de Cilindros de Concreto Endurecido E 4 Práctica para Verificación de Fuerzas en Maquinas de Ensayo E 74 Práctica para Calibración de Fuerzas en Instrumentos de Medicación para Verificación de Indicación de Cargas de Maquinas de Ensayo. Manual de Agregados y Ensayos al Concreto 2.2 Instituto Americano del concreto: CP-16 Técnico en Ensayos de Laboratorio de Concreto, Grado I
3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Este método de ensayo consiste en aplicar una carga axial de compresión al cilindro mol-deado o núcleo a una razón que esta dentro del rango prescrito antes de que la falla ocurra. El esfuerzo de compresión del espécimen es calculado dividiendo la carga máxima obtenida durante el ensayo por el área de la sección transversal del espécimen. 4. Significado y Uso 4.1 Se necesita ser cuidadoso en la interpretación del significado para determinar la resistencia a la compresión por este método de ensayo, porque la resistencia no es una propiedad funda-mental o intrínseca del concreto hecho con materiales dados. Los valores obtenidos dependerán del tamaño y forma del espécimen, revoltura, procedimiento de mezclado, los métodos de mu-estreo, moldeo, fabricación y edad, temperatura y condiciones de humedad durante el curado. 4.2 Este método de ensayo es usado para determinar el esfuerzo de compresión en especimenes cilíndricos preparados y curados de acuerdo con las Prácticas C 32, C 192, C 617 y C 1231 y los Métodos de Ensayo C 42 y C 873. 4.3 Los resultados de este método de ensayo son usados como una base para el
control de cali-dad de las operaciones de proporcionamiento, mezclado y colocación del concreto; determina-ción de concordancia con las especificaciones; control para evaluación de la efectividad de los aditivos y usos similares. 4.4 La persona individual que realiza los ensayos de los cilindros de concreto para aceptación deberá tener demostrado un conocimiento y habilidad para ejecutar el procedimiento de ensayo equivalente al mínimo lineamiento para certificación de Técnico en Laboratorio de Concreto, Nivel I, de acuerdo con ACI CP 16. Nota 1—El laboratorio de ensayo que ejecute este método de ensayo deberá ser evaluado de acuerdo con la Practica C 1077. 5. Aparatos 5.1 Maquina de Ensayo – La maquina de ensayo será de un tipo que tenga suficiente capacidad y capaz de proporcionar la razón de carga prescrita en 7.5 5.1.1 Se requiere la verificación de la calibración de las maquina de ensayo de acuerdo con la Practica E 4, bajo las siguientes condiciones: 5.1.1.1 Después de transcurrir un intervalo de 18 meses máximo, desde la verificación, pero preferiblemente después de un intervalo de 12 meses. 5.1.1.2 En la instalación original o reubicación de la maquina. 5.1.1.3 Inmediatamente después de hacer una reparación o ajuste, que afecte la operación del sistema aplicando fuerza de la maquina o el valor desplayado en el sistema indicador de carga, excepto para el ajuste a cero que compensa para la masa del bloque de carga, o espécimen o ambos. 5.1.1.4 Cuando hay una razón para dudar de la precisión de los resultados, sin considerar el intervalo de tiempo desde la ultima verificación. 5.1.2 Diseño – El diseño de la maquina puede incluir las siguientes características: 5.1.2.1 La maquina puede ser operada con energía y aplicará la carga continuamente, más bien que intermitentemente y sin choque. Si esta tiene solamente una razón de carga (reuniendo los requisitos de 7.5) puede estar provista de medios suplementarios para cargar a una razón apro-piada para verificación. Estos medios suplementarios de carga pueden ser operados con energía o manualmente. Nota 2 – La ruptura de cilindros de concreto de alta resistencia es más intensa que los cilindros de resistencia normal. Como una precaución de seguridad, es recomendado que las maquinas de ensayo estén equipadas con defensas protectoras contra los fragmentos. 5.1.2.2 El espacio provisto para el ensayo de especimenes será grande, suficiente para acomo-dar en la posición requerida, un dispositivo de calibración elástico, el cual será de suficiente capacidad para cubrir el rango de carga potencial de la maquina de ensayo y que cumpla con los requisitos de la Práctica E 74.
Nota 3 –Los tipos de dispositivos de calibración elástica generalmente están disponibles y pueden comúnmente ser usados para este propósito el anillo de carga circular o una celda de carga. 5.1.3 Precisión – La precisión de la maquina de ensayo estará de acuerdo con las siguientes provisiones: 5.1.3.1 El porcentaje de error para las cargas con el rango de uso propuesto para la maquina de ensayo no deberá exceder 1.0 % de la carga indicada. 5.1.3.2 La precisión de la maquina de ensayo deberá ser verificada mediante la aplicación de cinco cargas de ensayo en aproximadamente cuatro incrementos iguales en orden ascendente. La diferencia entre dos cargas de ensayo sucesivas no deberá exceder un tercio de la diferencia entre las cargas de ensayo máxima y mínima. 5.1.3.3 La carga de ensayo indicada por la maquina de ensayo y la carga aplicada calculada de las lecturas del dispositivo de verificación, deberán ser registradas en cada punto de prueba. Calcule el error, E, y el porcentaje de error, Ep, para cada punto de esa información como sigue: E=A–B Ep = 100 (A - B) / B Donde: A = carga, lbf (KN) indicado por la maquina que se está verificando B = carga aplicada, lbf (KN) determinado por el dispositivo de calibración 5.1.3.4 El informe de la verificación de una maquina de ensayo establecerá con que rango de carga fue encontrada conforme a los requisitos de la especificación, en vez de informar un cubrimiento de aceptación o rechazo. En ningún caso el rango de carga deberá ser declarado como incluyendo cargas por debajo del valor, el cual es 100 veces el menor cambio de carga estimado en el mecanismo indicador de carga de la maquina de ensayo o cargas contenidas dentro de la porción del rango por debajo del 10 % del máximo rango de capacidad. 5.1.3.5 En ningún caso el rango de carga será declarado como incluyendo cargas por fuera del rango de cargas aplicado durante el ensayo de verificación. 5.1.3.6 La carga indicada por una maquina de ensayo no deberá ser corregida por cálculos o por el uso de un diagrama de calibración para obtener valores dentro de la variación permisible requerida. 5.2 La maquina de ensayo estará equipada con dos bloques de carga de acero, con caras endure cidas (Nota 4), una de las cuales es un bloque con asiento esférico y se apoyará en la parte superior del espécimen, y la otra será un bloque sólido en el cual descansará el espécimen. Las caras de carga de los bloques deberán tener una dimensión mínima al menos 3 % mayor que el diámetro del espécimen a ser ensayado. Excepto por los círculos concéntricos descritos ade-lante, las caras de carga no deberán diferir de un plano por mas de 0.001 pulg. (0.02 mm) en placas de 6 pulg. (150 mm) de diámetro o mayores, o por más de 0.001 pulg. (0.02 mm)
en el diámetro de cualquier bloque menor; los nuevos bloques deberán ser manufacturados con la mitad de estas tolerancias. Cuando el diámetro de la cara de carga del bloque con asiento esférico exceda el diámetro del espécimen por más de 0.5 pulg. (13 mm), círculos concéntricos de no mas que 0.03 pulg. (0.8 mm) de profundidad y no más que 0.04 pulg. (1 mm) de ancho serán inscritos para facilitar su propio centrado. Nota 4 -- es deseable que las caras de carga de los bloques usados para ensayo de compresión del concreto tengan una dureza Rockwell no menor de 55 HRC. 5.2.1 El bloque de carga inferior cumplirá con los siguientes requisitos: 5.2.1.1 El bloque de carga inferior se especifica con el propósito de proporcionar una superficie lisa endurecida para mantener la condición superficial especificada (Nota 5). La cara superior e inferior deberán ser paralelas una a la otra. Si la maquina de ensayo esta diseñada de manera que ella misma se nivele y estar lista para mantenerla en la condición superficial especificada, no se requiere la placa inferior. Sus dimensiones horizontales serán al menos 3 % mayores que el diámetro del espécimen a ensayar. Círculos concéntricos como los descritos en 5.2 son opcionales en la placa superior. Nota 5 – Las placas pueden ser sostenidas a la plataforma de la maquina de ensayo. 5.2.1.2 El centrado final puede ser hecho con referencia al bloque esférico superior. Cuando se use el bloque de carga inferior para ayudar al centrado del espécimen, el centro de los anillos concéntricos, cuando sea provisto, o el centro del bloque mismo puede estar directamente bajo el centro del cabezal esférico. Provisionalmente puede ser hecha en la placa de la maquina para asegurar una posición fija. 5.2.1.3 El bloque de carga inferior será de al menos 1 pulg. (25 mm) de espesor cuando nuevo, y al menos 0.9 pulg. (22.5 mm) de espesor después de algunas operaciones. 5.2.2 El bloque de carga con asiento esférico estará de acuerdo con los siguientes requisitos: 5.2.2.1 El diámetro máximo de la cara de carga del bloque con asiento de carga suspendido no excederá los valores dados abajo: Diámetro del espécimen de ensayo pulg. (mm) Diámetro máximo de la cara de carga pulg. (mm) 2 (50) 4 (105) 3 (75) 5 (130) 4 (100) 6.5 (165) 6 (150) 10 (255)
8 (200) 11 (280) Nota 6 – Caras de carga cuadradas son permitidas, provistas de los diámetros de los círculos inscritos mayores posibles que no excedan los diámetros establecidos. 5.2.2.2 El centro de la esfera coincidirá con la superficie de la cara de carga con una tolerancia de 5% del radio de la esfera. El diámetro de la esfera será de al menos 75 % del diámetro del espécimen a ensayar. 5.2.2.3 La esfera y el soporte serán diseñados por el fabricante para que el acero en el área de contacto no se deforme permanentemente bajo el uso repetido, con cargas mayores de 12,000 psi (82.7 Mpa) en el espécimen de ensayo. Nota 7 – El área de contacto preferida es con la forma de un anillo (descrita como área de carga preferida) como se muestra en la Fig. 1 5.2.2.4 La superficie curvada del soporte y de la porción esférica deberán mantenerse limpias y lubricadas con un aceite de petróleo, tal como aceite de motor convencional y no con grasa de presión. No es deseable, no debe intentarse la aplicación de una pequeña carga inicial después del contacto del espécimen, mas allá del acomodamiento de la placa con asiento esférico. 5.2.2.5 Si el radio de la esfera es menor que el radio del espécimen a ensayarse, la porción de la cara de carga extendida fuera de la parte esférica deberá tener un espesor no menor que la diferencia entre el radio de la esfera y el radio del espécimen. La menor dimensión de la cara de carga será al menos tan grande como el diámetro de la esfera (ver Fig. 1). 5.2.2.6 La porción móvil del bloque de carga estará unida al asiento esférico, pero el diseño será tal que la cara de carga pueda ser rotada libremente e inclinada al menos 4o en cualquier dirección. 5.3 Indicador de Carga 5.3.1 Si la carga de una maquina de compresión usada en ensayos de concreto es registrada en un dial, este deberá estar provisto con una escala graduada que pueda ser leída con una preci-sión de 0.1 % de la carga total (Nota 8). El dial será legible dentro del 1 % de la carga indicada en algún nivel de carga dado dentro del rango de carga. En ningún caso el rango de carga del dial será considerado para incluir carga abajo del valor que es 100 veces el cambio menor de carga que puede ser leído en la escala. La escala será provista con una línea de graduación igual a cero y también numerada. El centro del dial será suficientemente largo para alcanzar las marcas de graduación: el espesor del extremo indicador no excederá la distancia libre entre las divisiones menores. Cada dial será equipado con un ajustador a cero que esta localizado fuera del cuerpo y fácilmente accesible en la parte frontal de la maquina donde se observa la marca de cero y el indicador del dial. Cada dial deberá estar equipado con un dispositivo compatible que pueda ser ajustado todo el tiempo, el cual indicará con una precisión del 1 % la carga máxima
aplicada al espécimen. Nota 8 – Tan cerca como pueda ser leído razonablemente se considera ser 0.02 pulg. (0.5 mm) a lo largo del arco descrito por el extremo del indicador. Also, un medio de la escala es leído con razonable certeza cuando el espaciamiento del mecanismo indicador de carga esta entre 0.04 pulg. (1 mm) y 0.06 pulg. (2 mm). Cuando el espaciamiento esta entre 0.06 y 0.12 pulg. (2 y 3 mm) un tercio de un intervalo de escala es leído con razonable certeza. Cuando el espaciamiento es 0.12 pulg. (3 mm) o más, un cuarto del intervalo de escala es leído con razonable certeza. 5.3.2 Si la carga de la maquina de ensayo se indica en forma digital, la pantalla numérica debe ser lo suficientemente grande para que pueda ser leída fácilmente. El incremento numérico debe ser igual o menor que 0.10 % de la escala de carga completa, de un rango de carga dado. En ningún caso el rango de carga verificado incluirá cargas menores que el mínimo incremento numérico multiplicado por 100. La precisión de la carga indicada deberá ser con 1 % para algún valor mostrado con el rango de carga verificado. Provisiones pueden ser tomadas para ajustar el indicado cero verdadero en cero de carga. Se proveerá un indicador de carga máxima, que será ajustado todas las veces e indicará con 1 % del sistema de precisión, la carga máxima aplicada al espécimen. 6. Especimenes 6.1 Los especímenes no serán ensayados si el diámetro individual de algún cilindro difiere de cualquier otro diámetro del mismo cilindro por más del 2 %. Nota 9 – Esto puede ocurrir cuando se usen moldes descartables y son dañados o deformados durante el trans-porte, cuando moldes descartables flexibles son deformados durante el moldeo o cuando un núcleo se curva durante el taladrado. 6.2 Ningún extremo del espécimen para ensayo de compresión saldrá de la perpendicularidad al eje por más de 0.5o [aproximadamente equivale a 0.12 pulg. en 12 pulg. (3 mm en 300 mm)] Los extremos del espécimen para ensayo de compresión que difieran del plano en más de 0.002 pulg. (0.50 mm) deberán ser aserradas para reunir la tolerancia, o cabeceadas de acuerdo con la Práctica C 617 o C 1231. El diámetro usado para calcular el área de la sección transversal del espécimen de ensayo deberá ser determinada cercana a 0.01 pulg. (0.25 mm) promediando dos diámetros medidos en ángulo recto uno respecto al otro alrededor de la media altura del especi. 6.3 El número de medidas en cilindros individuales para la determinación del diámetro prome-dio no es prohibitivo, siendo reducido a uno por cada diez especimenes o tres especimenes por día, el que sea mayor, si se conoce que todos los cilindros han sido hechos de un mismo lote de moldes rehusables o
descartables, los cuales consistentemente producen especimenes con diá-metro promedio de 0.02 pulg. (0.5 mm). Cuando el diámetro promedio no cae dentro del rango de 0.02 pulg. (0.5 mm) o cuando los cilindros no están hechos de un lote simple de moldes, cada cilindro ensayado deberá ser medido y el valor usado en los cálculos de la resistencia a la compresión unitaria de ese espécimen. Cuando los diámetros son medidos en la frecuencia reducida, el área de la sección transversal de todos los cilindros ensayados en ese día deberá ser calculado del promedio de los diámetros de tres o más cilindros representativos del grupo ensayado ese día. 6.4 La longitud deberá ser medida lo más cercano a 0.05D cuando la relación longitud a diá-metro es menor que 1.8 o mayor que 2.2, o cuando el volumen del cilindro es determinado de las dimensiones medidas. 7. Procedimiento 7.1 Los ensayos de compresión en especimenes curados húmedos, serán hechos tan pronto como sea practicable, después de removerlos del almacenamiento húmedo. 7.2 Los especimenes deberán ser mantenidos húmedos por algún método conveniente durante el período entre la remoción del lugar de curado y el ensayo. Serán ensayados en condición húmeda. 7.3 Todos los especimenes para una edad de ensayo dada, serán rotos con la tolerancia de tiempo permisible prescritos a continuación: Edad de Ensayo Tolerancia Permitida 24 horas 0.5 horas ó 2.1 % 3 días 2 horas ó 2.8 % 7 días 6 horas ó 3.6 % 28 días 20 horas ó 3.0 % 90 días 2 días ó 2.2 % 7.4 Colocación del Espécimen – Coloque la placa inferior, con su cara endurecida hacia arriba, sobre la mesa o bloque de la maquina de ensayo, directamente debajo del bloque de carga con asiento esférico. Limpie las superficies de carga de los bloques superior e inferior y del espécimen de ensayo y coloque éste en el bloque de carga inferior. Cuidadosamente alinee el eje del espécimen con el centro de carga del bloque con asiento esférico. 7.4.1 Verificación Cero y Asiento del Bloque – Antes de ensayar el espécimen, verifique que el indicador de carga está en cero. En casos donde el indicador no esté en cero, ajuste el indicador (Nota 10). Como el bloque con asiento esférico es llevado a colocarse sobre el espécimen, girar lentamente su porción móvil con la mano, para obtener un contacto uniforme. Nota 10 – La técnica usada para verificar y ajustar el indicador de carga a cero, varia dependiendo del fabricante de la maquina. Consulte su manual del propietario o calibrador de la maquina de compresión para la técnica apropiada.
7.5 Razón de Carga – Aplique la carga continuamente y sin impacto. 7.5.1 Para las maquinas de ensayo de tipo tornillo, el movimiento del cabezal viajara a una razón de aproximadamente 0.05 pulg. (1 mm)/min cuando la maquina esta corriendo libre. Para maquinas operadas hidráulicamente, la carga deberá ser aplicada a una razón de movimiento (medida de la placa sobre la sección del cabezal) correspondiendo a una razón de carga en el espécimen dentro del rango de 20 a 50 psi/seg. (0.15 a 0.35 MPa/s). La razón de movimiento designada deberá mantenerse el menos durante la ultima mitad de la fase de carga prevista del ciclo de ensayo. 7.5.2 Durante la aplicación de la primera mitad de la fase de carga prevista, será permitida una razón de carga mayor. 7.5.3 No efectúe ajustes en la razón de movimiento de la placa en ningún momento, cuando el espécimen esta en fluencia rápida e inmediatamente antes de la falla. 7.6 Aplique la carga hasta que el espécimen falle y anote la carga máxima soportada por el espécimen durante el ensayo. Note el tipo de falla y apariencia del concreto. 8. Cálculos 8.1 Calcule el esfuerzo de compresión del espécimen dividiendo la carga máxima soportada por el espécimen durante el ensayo por el área de la sección transversal promedio determinada como se describe en la sección 6 y exprese el resultado con una aproximación de 10 psi (0.1 MPa). 8.2 Si la relación longitud a diámetro del espécimen es menor que 1.8 corrija el resultado obte-nido en 8.1 multiplicando por el apropiado factor de corrección mostrado en la siguiente tabla: L/D 1.75 1.50 1.25 1.00 Factor 0.98 0.96 0.93 0.87 (Nota 11) Nota 11 – Estos factores de corrección se aplican a concreto de peso ligero, pesando entre 100 y 120 lb/pie3 (1600 a 1920 Kg./m3) y a concreto de peso normal. Son aplicables a concreto seco o remojado al momento del ensayo. Los valores no dados en la tabla deberán ser determinados por interpolación. Los factores de corrección son aplicables para resistencias nominales del concreto de 2000 a 6000 psi (13.8 a 41.4 MPa). 9. Informe 9.1 Reporte la siguiente información: 9.1.1 Numero de identificación 9.1.2 Diámetro (y longitud si esta fuera del rango 1.8D a 2.2D), en pulg. (mm) 9.1.3 Área de la sección transversal, en pulg.2 o cm2 9.1.4 Carga máxima, en lbf o (KN) 9.1.5 Esfuerzo de compresión calculado con aproximación de 10 psi (0.1 MPa)
9.1.6 Tipo de fractura, si es diferente del cono usual (ver Fig. 2) 9.1.7 Defectos en el espécimen o en el cabeceado. 9.1.8 Edad del espécimen 10. Precisión y Tendencia 10.1 Precisión –La precisión de un operador simple en ensayos de cilindros individuales de 6 x 12 pulg. (150 por 300 mm) hechos con una mezcla de concreto bien mezclada se da para cilin-dros hechos en un ambiente de laboratorio y bajo condiciones de campo normales (ver 10.1.1). Operador simple Coeficiente de Variación Rango aceptable de 2 resultados 3 resultados Cond. de Laboratorio 2.37 % 6.6 % 7.8 % Cond. de Campo 2.87 % 8.0 % 9.5 % 10.1.1 Los valores dados son aplicables para cilindros de 6 por 12 pulg. (150 por 300 mm) con esfuerzos de compresión entre 2000 y 8000 psi (15 a 55 MPa). Ellos son derivados de CCRL registro de muestras de referencia de concreto para condiciones de laboratorio y una colección de 1265 ensayos reportados de 225 laboratorios de ensayos comerciales en 1978 Nota 12 – El subcomité C09.03 re-examinará la información reciente sobre CCRL Concrete Reference Sample Program e información sobre ensayos de campo para ver si estos valores son representativos de la practica corriente y si ellos pueden ser extendidos para cubrir un rango amplio de esfuerzos y tamaño de especimenes. 10.2 Tendencia – no hay material de referencia aceptado, ninguna declaración de tendencia esta siendo hecha. ASTM Designación: C 33 – 02a Designación: C 33 – 02a Especificación Estándar de Agregados para Concreto
1. Alcance 1.1 Esta especificación define los requisitos para graduación y calidad del agregado fino y grueso (otros como agregados de peso ligero o peso pesado) para uso en concreto. 1.2 Esta especificación es para ser usada por un contratista, suministrador de
concreto, u otro comprador como parte de los documentos de compra describiendo el material a ser suministrado. Nota 1 – Se considera que esta especificación es adecuada para asegurar materiales satisfactorios para la mayoría de concretos. Se reconoce que para ciertos trabajos o en algunas regiones puede ser mas o menos restrictiva de lo necesario. Por ejemplo, donde la estética es importante, limites más restrictivos pueden ser considerados con respecto a impurezas que pueden manchar la superficie del concreto. El especificador deberá asegurarse que los agregados especificados están disponibles o pueden ser hechos en el área de trabajo, con observaciones a la graduación, propiedades físicas o químicas o una combina-ción de ambas. 1.3 Esta especificación también es para usarse en especificaciones de proyecto para definir la calidad de los agregados, el tamaño máximo nominal del agregado, y otros requisitos de graduación específicos. El responsable para seleccionar las proporciones para la mezcla de concreto tendrá la responsabilidad de determinar las proporciones del agregado grueso y fino y la adición de tamaños de agregados mezclados si se requiere o aprueba. 1.4 Los valores declarados en unidades SI serán considerados como los estándar. Los valores dados en paréntesis son solamente para información. 1.5 El texto de este estándar referencia notas y subnotas las cuales proporcionan material explicatorio. Estas notas y subnotas (excluyendo las tablas y figuras) no deben ser consideradas como requisitos de este estándar. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 29/C 29M M. Ensayo para Densidad Bruta (“Peso Unitario”) y Vacíos en los Agregados C 40 Método de Ensayo para Impurezas Orgánicas en el Agregado Fino para Concreto. C 87 Método de Ensayo para Efecto de las Impurezas Orgánicas en el Agregado Fino sobre la Resistencia del Mortero. C 88 Método de Ensayo para Sanidad de los Agregados Usando Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio. C 117 Método de Ensayo para Material más Fino que la Malla de 75 m (No. 200) en Agregado Mineral por Lavado. C 123 Método de Ensayo para Partículas de Peso Ligero en el Agregado. C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto. C 131 Método de Ensayo para Resistencia al Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Pequeño, por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Angeles. C 136 Método de ensayo para Análisis por Malla del Agregado Fino y Grueso C 142 M. de Ensayo para Grumos de Arcilla y Partículas Deleznables en los Agregados
C 150 Especificación para Cemento Portland C 227 Método de Ensayo para Reactividad Potencial de Alcalis de la Combinación Cemento- Agregado (Método Mortero-Barra) C 289 Método de Ensayo para Reactividad Potencial Alkali-Silica de los Agregados (Método Químico) C 294 Nomenclatura Descriptiva para Constituyentes los Agregados del Concreto C 295 Guía para Examen Petrografico de los Agregados para Concreto C 311 Métodos de Ensayo para Muestreo y Ensayo de Ceniza Volante o Puzolana Natu-ral para Usarse como un Mineral Aditivo en el Concreto de Cemento Portland. C 330 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Concreto Estructural C 331 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Unidades de Mampostería de Concreto. C 332 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Concreto Aislante C 342 Método de Ensayo para Cambio de Volumen Potencial de Combinaciones Cemento-Agregado C 441 M. de E. para Efectividad del Aditivo Mineral o Escoria de Altos Hornos en la Prevención del Exceso de Expansión del Concreto Debido a la Reacción Alkali-Silica C 535 Método de Ensayo para Resistencia al Desgaste del Agregado Grueso de Tamaño Grande, por Abrasión e Impacto en la Maquina Los Angeles C 586 Método de Ensayo para Reactividad Potencial Alkali de Rocas Carbonatadas para Agregados del Concreto (Método del Cilindro de Roca). C 595 Especificación para Cementos Hidráulicos Mezclados C 618 Especificación para Carbón, Ceniza Volante y Crudo o Puzolana Natural Calcinada para Uso como un Aditivo Mineral en Concreto C 637 Especificación para Agregados para Concreto en Escudo de Radiación C 638 Nomenclatura Descriptiva de los Constituyentes de los Agregados para Concreto en Escudo de Radiación C 666 M. de Ensayo para Resistencia del Concreto al Congelamiento y Deshielo Rápido C 989 Especificación para Escoria de Altos Hornos Granulada para Uso en Concreto y Morteros C 1105 Método de ensayo para Cambio de Longitud del concreto debido a la Reacción Alkali-Carbonato de Roca C 1157 Especificación del Desempeño del Cemento Hidráulico C 1240 Especificación para Uso de Silica Fume como un Aditivo Mineral en Concreto de Cemento Hidráulico, Mortero y Grout C 1260 M. E. para Reactividad Potencial Alkalis de Agregados (Método morterobarra) C 1293 Método de Ensayo para Agregados del Concreto por Determinación del Cambio de Longitud del Concreto debido a la Reacción Alkali-Silice D 75 Práctica para Muestreo de Agregados D 3665 Práctica para Muestreo al Azar de Materiales de Construcción E 11 Especificación para Tejido de Alambre y Mallas para Propósitos de Ensayo
Tabla 1 Limites para Sustancias Deletéreas en el Agregado Fino para Concreto Descripción Porcentaje de masa de la muestra total, max. Grumos de arcilla y particulas deleznables 3.0 Material mas fino que la malla 75 m (No. 200): Concreto sujeto a abrasión 3.0 Otros concretos 5.0 Carbón y lignito: Donde la apariencia del concreto es importante 0.5 Otros concretos 1.0 3. Terminología 3.1 Para la definición de los términos usados en este estándar, referirse a Terminología C 125. 4. Ordenamiento e Información Específica 4.1 El comprador directo de agregados deberá incluir en la orden de compra la información descrita en 4.2 como sea aplicable. Quien elabora las especificaciones de proyecto deberá incluir en los documentos del proyecto la información para describir el agregado a ser usado en el proyecto de los ítem aplicables en 4.3. 4.2 Incluir en la orden de compra de los agregados la información siguiente, aplicable: 4.2.1 Referencia a esta especificación, como C 33 (año). 4.2.2 Si la orden es para agregado fino o grueso 4.2.3 Cantidad en toneladas métricas o toneladas 4.2.4 Cuando la orden es para agregado fino: 4.2.4.1 Si la restricción en materiales reactivos dada en 7.3 es aplicable 4.2.4.2 En el caso de ensayo de sanidad con sulfato (ver 8.1) cual sal deberá ser usada. 4.2.4.3 El limite apropiado para material mas fino que la malla de 75 m (No. 200) (ver Tabla 1). Si no esta declarado, el limite de 3 % deberá ser aplicado. 4.2.4.4 El limite apropiado para carbón y lignito (ver Tabla 1). Si no esta declarado, el limite de 1 % deberá ser aplicado. 4.2.5 Cuando la orden es para agregado grueso: 4.2.5.1 La graduación (tamaño numero) (ver 10.1 y Tabla 2), o graduación alterna como convenida entre el comprador y el agregado suministrado. 4.2.5.2 La designación de clase (ver 11.1 y Tabla 3) 4.2.5.3 Si la restricción sobre materiales reactivos dado en 11.2 es aplicable 4.2.5.4 En el caso del ensayo de sanidad con sulfato (ver Tabla 3), cual sal deberá ser usada. Si ninguna es declarada, sulfato de sodio o de magnesio podrá ser usado
4.2.6 Alguna excepción o adición a esta especificación (ver Nota 1) 4.3 Incluya en las especificaciones del proyecto para agregados la siguiente información cuando sea aplicable: 4.3.1 Referencia a esta especificación, como C 33 (año) 4.3.2 Cuando el agregado descrito es agregado fino: 4.3.2.1 Si la restricción en materiales reactivos dada en 7.3 se aplica. 4.3.2.2 En el caso del ensayo de sanidad con sulfato (ver 8.1) cual de las sales será usada. Si ninguna es declarada, sulfato de sodio o de magnesio podrá ser usado. 4.3.2.3 El limite apropiado del material mas fino que la malla de 75 m (No. 200) (ver Tabla 1). Si no es declarado, el limite del 3 % será aplicado 4.3.2.4 El límite de aplicación considerando carbón y lignito se muestra en la Tabla 1. Si no es establecido, el limite de 1.0 deberá ser aplicado. 4.3.3 Cuando el agregado siendo descrito es agregado grueso, incluya: 4.3.3.1 El tamaño máximo nominal o tamaños permitidos, basado en el espesor de la sección o espaciamiento de las barras de refuerzo u otro criterio. Con el propósito de establecer el tamaño nominal máximo, el especificador designará un numero(s) apropiado de tamaño (ver 10.1 y Tabla 2). La designación de un numero de tamaño para indicar un tamaño nominal no será restrictivo para la persona responsable de seleccionar las proporciones de combinar dos o más graduaciones de agregados para obtener una graduación deseada, proporcionando que la graduación no es de otra manera restrictiva para el especificador del proyecto y el tamaño nominal máximo indicado por el numero de tamaño no es excedido. 4.3.3.2 La designación de la clase (ver 11.1 y Tabla 3) 4.3.3.3 Si la restricción sobre materiales reactivos dado en 11.2 es aplicable 4.3.3.4 En el caso del ensayo de sanidad con sulfato (ver Tabla 3), cual de las sales será usada. Si ninguna es declarada, cualquiera podrá ser usada. 4.3.4 La persona responsable para seleccionar las proporciones del concreto si es diferente al productor de concreto 4.3.5 Alguna excepción o adición a esta especificación (ver Nota 1) AGREGADO FINO 5. Características generales 5.1 El agregado fino deberá consistir de arena natural, arena manufacturada, o una combinación de ambas. 6. Graduación 6.1 Análisis por Malla – El agregado fino, excepto lo previsto en 6.2 y 6.3 será graduado dentro de los siguientes limites: Malla (especificación E 11) Porcentaje pasando 9.5 mm (3/8 pulg.) 100
4.75 mm (No. 4) 95 a 100 2.36 mm (No. 8) 80 a 100 1.18 mm (No. 16) 50 a 85 600 m (No. 30) 25 a 60 300 m (No. 50) 5 a 30 150 m (No. 100) 0 a 10 Nota 2 – Concreto con agregado fino graduado cerca del mínimo para porcentaje pasando la malla de 300 m (No. 50) y 150 m (No. 100) algunas veces tienen dificultades con la trabajabilidad, bombeo o excesivo sangrado. La adición de aire incluido , cemento adicional, o la adición de un aditivo mineral aprobado para suplir la deficiencia de finos, son métodos usados para aliviar cada dificultad. 6.2 El agregado fino no deberá tener más del 45 % pasando cualquier malla y retener en la siguiente malla consecutiva de las mostradas en 6.1, y su Módulo de Finura no deberá ser menor de 2.3 ni mayor de 3.1. 6.3 El agregado fino que le falte reunir estos requisitos de graduación, deberá reunir los requisitos de esta sección proporcionando que el suministrante puede demostrar al com-prador o especificador que el concreto de la clase especificada, hecho con el agregado fino bajo consideración, tendrá propiedades relevantes (ver Nota 4) al menos igual a aquella de concreto hecho con los mismos ingredientes, con la excepción que el agrega-do fino de referencia será seleccionado de una fuente que tiene un registro de comporta-miento aceptable en similares construcciones de concreto. Nota 3 – El agregado fino que cumpla los requisitos de graduación de una especificación, preparada por otra organización semejante a una dirección de transporte estatal, la cual es de uso general en la zona, deberá ser considerado como que posee un registro de servicio satisfactorio considerando que las propiedades de ese concreto son afectadas por la graduación. Nota 4 – Propiedades relevantes son aquellas propiedades del concreto que son importantes para la aplicación particular que esté siendo considerada. STP 169C proporciona una discusión sobre las propiedades importantes del concreto. 6.4 Para cargamentos continuos de agregado fino de una fuente definida, el módulo de finura no tendrá una variación mayor de 0.20 del módulo de finura base. El módulo de finura base será el valor típico de la fuente. El comprador o especificador tiene la auto-ridad para aprobar un cambio en el módulo de finura base. Nota 5 – El módulo de finura base será determinado de un ensayo previo, o si no existe ensayo previo, del promedio de los valores de módulo de finura para las primeras diez muestras (o todas las muestras que preceden si fueran menores de diez) en el orden indicado. El proporcionamiento de una mezcla de concreto puede
depender del módulo de finura base del agregado fino a ser usado. Sin embargo, cuando aparezca que el módulo de finura base es considerablemente diferente del valor usado en la mezcla de concreto, será necesario un ajuste adecuado en el proporcionamiento de la mezcla. 7. Sustancias dañinas 7.1 La cantidad de sustancias dañinas en el agregado fino no deberá exceder los limites prescritos en la tabla 1. 7.2 Impurezas Orgánicas 7.2.1 El agregado fino estará libre de cantidades perjudiciales de impurezas orgánicas. Excepto por lo que aquí se mencione, los agregados que se sometan a los ensayos para determinar impurezas orgánicas y produzcan un color más oscuro que el estándar, serán rechazados. 7.2.2 El uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo no es prohibido, siempre que la decoloración sea debida principalmente a la presencia de carbón, lignito, o partículas discretas similares. 7.2.3 El uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo no es prohibido, siempre que cuando sea ensayado para determinar el efecto de las impurezas orgánicas en la resistencia del mortero, la resistencia relativa a 7 días, calculada de acuerdo con el Método de Ensayo C 87, no será menor del 95 %.
7.3 El agregado fino que se use en la fabricación de concreto que estará sujeto a mojado o expuesto a una atmósfera húmeda o en contacto con suelo húmedo, no deberá conte-ner materiales que causen una reacción dañina con los álcalis del cemento en una cantidad suficiente para causar expansión excesiva del mortero o del concreto, excepto que si dicho material esta presente en cantidades dañinas, el uso del agregado fino no es prohibido cuando sea usado con un cemento conteniendo menos del 0.60 % de álcalis calculadas como oxido de sodio equivalente (Na20 + 0.658K20) o con la adición de un material que haya sido indicado para prevenir la expansión debida a la reacción alcali-agregado. (ver Apéndice X1). 8. Sanidad 8.1 Excepto por lo descrito en 8.2 y 8.3, el agregado fino sujeto a cinco ciclos del ensayo de sanidad, deberá tener una perdida de peso promedio no mayor del 10 % cuando se use sulfato de sodio o 15 % cuando se use sulfato de magnesio. 8.2 El agregado fino que no cumpla los requisitos de 8.1 será considerado como que reúne los requisitos de esta sección proveyendo que el suministrante demuestre al comprador o especificador que el concreto de propiedades comparables, hecho de un agregado similar de la misma fuente, ha dado servicio satisfactorio cuando expuestas a condiciones climáticas similares a las que se espera encontrar.
8.3 El agregado fino que no tenga un registro de servicio comprobable y que no cumpla con los requisitos de 8.1 deberá ser considerado como que reúne los requisitos de esta sección siempre que el suministrante demuestre al comprador o especificador que da resultados satisfactorios en concreto sujeto a ensayos de humedecimiento y secado (ver Método de ensayo C 666). AGREGADO GRUESO 9. Características Generales 9.1 El agregado grueso deberá consistir de grava, grava triturada, piedra triturada, escoria de alto horno enfriada al aire o concreto de cemento hidráulico triturado, o una combinación de ellos, conforme a los requisitos de esta especificación. Nota 6 – Aunque el concreto de cemento hidráulico triturado ha sido usado como un agregado con resul-tados satisfactorios reportados, su uso puede requerir alguna precaución adicional. Los requerimientos de agua para la mezcla pueden ser incrementados a causa de la dureza de los agregados. Concreto parcial-mente deteriorado, usado como agregado, puede reducir la resistencia por humedecimiento y secado, afectado por las propiedades de vacío de aire o degradación durante el manejo, mezclado o colocación. El concreto triturado puede tener constituyentes que sean susceptibles a la reacción alcali-agregado al ataque de sulfatos en el nuevo concreto o puede llevar sulfatos, cloruros, o materiales orgánicos al concreto nuevo en su estructura porosa. 10. Graduación 10.1 El agregado grueso cumplirá los requisitos prescritos en la Tabla 2 para el numero del tamaño especificado.
Nota 7 – Los rangos mostrados en la tabla 2 están necesariamente por todo lo ancho en orden para acomodar las condiciones a lo ancho de toda la nación. Para control de calidad de alguna operación específica, un productor puede desarrollar una graduación promedio para una fuente particular y facilidades de producción, y puede controlar la graduación de la producción dentro de tolerancias razonables de este promedio. Donde se use agregado grueso de tamaños numero357 o 467, el agregado deberá ser suministrado en al menos dos tamaños separados. 11. Sustancias Dañinas 11.1 Excepto por las disposiciones de 11.3, los limites dados en la Tabla 3 serán aplicados para la clase de agregado grueso designados en la orden de compra u otro documento (ver Notas 8 y 9) Si la clase no es especificada, los requisitos para
la clase 3S, 3M, o 1N serán aplicados en regiones climáticas severa, moderada y normal, respectivamente (ver Tabla 3). Nota 8 – El especificador del agregado grueso deberá designar la clase de agregado grueso a ser usado en el trabajo, basado en condiciones climáticas severas, desgaste y otros factores de exposición. (ver tabla 3). Los limites para agregado grueso correspondientes a cada clase de designación se espera que asegu-ren un comportamiento satisfactorio en concreto para el respectivo tipo y localización de construcción. Seleccionar una clase con limites restrictivos indebidamente puede resultar en costos innecesarios si los materiales que reúnen estos requisitos no están localmente disponibles. Seleccionar una clase con limites indulgentes puede resultar en funcionamiento no satisfactorio y deterioro prematuro del concreto. Concreto elaborado en diferentes partes de una estructura simple puede ser hecho adecuadamente con diferentes clases de agregado grueso en todo el concreto de acuerdo a la clase más restrictiva para producir la oportunidad de suministrar concreto con la clase inadecuada de agregado, especialmente en proyectos pequeños. Nota 9 – Para el agregado grueso de concreto expuesto a la intemperie, se consultará una guía meteoro-lógica para determinar las probables condiciones climáticas para establecer los requerimientos de ensayo. Para construcciones en altitudes que excedan 1520 m (5000 pies) sobre el nivel del mar, deberá considerarse las condiciones climáticas más severas. En áreas áridas, la severidad de las condiciones climáticas puede ser menor que las indicadas. En ambos casos, la definición de condiciones climáticas severas mostradas en la tabla 3 deben gobernar. Si hay duda en decidir entre dos regiones, seleccionar la región más severa. 11.2 El agregado grueso que se use en concreto sujeto a humedecimiento, expuesto a una atmósfera húmeda, o en contacto con suelo húmedo, no contendrá materiales que tengan reacciones dañinas con los álcalis del cemento en una cantidad suficiente para causar expansión excesiva del mortero o del concreto, excepto que si cada material esta presente en cantidades dañinas, el agregado grueso no es prohibido cuando se use con un cemento conteniendo menos del 0.60 % de álcalis calculados como oxido de sodio equivalente (Na20 + 0.658K20) o con la adición de un material que haya sido demostrado que previene la expansión debida a la reacción álcali-agregado (ver Apéndice X1). 11.3 Los resultados de los ensayos en el agregado grueso que excedan los limites especificados en la Tabla 3 serán considerados como que reúnen los requisitos de esta sección previendo que el suministrante demuestre al comprador o especificador que el concreto hecho con agregado similar de la misma fuente da un servicio satisfactorio cuando es expuesto de manera similar a la que será sometido; o en ausencia de un registro de servicio demostrable, prever que el agregado produce concreto de propie-dades satisfactorias relevantes (ver Nota 4).
METODOS DE MUESTREO Y ENSAYO 12.Metodos de Muestreo y Ensayo 12.1 Los agregados serán muestreados y ensayados de acuerdo a los siguientes méto-dos, excepto cuando se prescriba de otra manera en estas especificaciones. Los ensayos requeridos se harán en muestras que cumplan con los requisitos de los métodos de ensayo designados. No es prohibido usar la misma muestra de ensayo para análisis Granulométrico y para determinación del material que pasa la malla de 75 m (No. 200). El uso de tamaños separados del análisis Granulométrico es aceptable para ensayos de sanidad o desgaste; sin embargo, se requiere la preparación de especímenes de ensayo adicionales (ver nota 10). Para otros procedimientos de ensayo y para la evaluación de reactividad potencial de álcalis, cuando sea requerida, use especímenes de ensayo independientes. Nota10 –El material usado para el ensayo de sanidad requiere un retamizado para permitir la preparación de especímenes de ensayo propios como se especifica en el Método de Ensayo C 88. 12.1.1 Muestreo – Practica D 75 y Practica D 3665 12.1.2 Graduación y Modulo de Finura –Método de Ensayo C 136 12.1.3 Cantidad de material más fino que la malla de 75 m (No. 200)—M. E. C117 12.1.4 Impurezas Orgánicas –Método de Ensayo C 40 12.1.5 Efecto de las Impurezas Orgánicas en la Resistencia – Método de Ensayo C 87 12.1.6 Sanidad – Método de Ensayo C 88 12.1.7 Grumos de Arcilla y Partículas Deleznables – Método de Ensayo C 142 12.1.8 Carbón y Lignito – Método de Ensayo C 123, usando un liquido de gravedad específica 2.0 para remover las partículas de carbón y lignito. Solo material que es café oscuro o negro, será considerado carbón o lignito. Carbón de piedra sin gases (Coke) no debe ser clasificado como carbón o lignito. 12.1.9 Densidad Bruta(Peso Unitario) del Método de Ensayo C 29/ C 29M 12.1.10 Desgaste del Agregado Grueso – Método de Ensayo C 131 o 535 12.1.11 Agregados Reactivos – Ver Apéndice X1 12.1.12 Congelamiento y deshielo – Procedimientos para hacer ensayos de congelami-ento y deshielo del concreto son descritos en el Método de ensayo C 666. 12.1.13 Mineral de horsteno (Chert) – Método de ensayo C 123 13. Palabras Clave 13.1 agregado; agregado grueso; agregados para concreto; agregado fino.
ASTM Designación: C 31/C 31M – 03a Designación: C 31/C 31M – 03a Práctica Estándar para Fabricación y Curado en la Obra de Especimenes de Concreto para Ensayo. 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre los procedimientos para fabricación y curado de especimenes cilíndricos y vigas de muestras representativas de concreto fresco para un proyecto de construcción. 1.2 El concreto usado para hacer los especimenes moldeados debe ser muestreado después de que todo ajuste en el sitio haya sido hecho al proporcionamiento de la mezcla, incluyendo la adición de agua de mezcla y aditivos. Esta práctica no es satis-factoria para fabricar especimenes de concreto que no tienen revenimiento mensurable o requieren otros tamaños o formas de especimenes. 1.3 Los valores anotados en unidades lb-pulg. o unidades SI serán considerados separadamente como los estándar. Las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores anotados pueden no ser exactamente equivalentes; entonces cada siste-ma puede ser usado independientemente del otro. La combinación de valores de las dos unidades puede resultar en inconformidades. 1.4 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay algu-no, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 1.5 El texto de este estándar referencia notas las cuales proporcionan material explicatorio. Estas notas no deben ser consideradas como requisitos del estándar. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 138 Método de Ensayo para Densidad (Peso Unitario), Rendimiento, y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto C 143 Método de Ensayo para Revenimiento del Concreto de Cemento Hidráulico C 172 Práctica para Muestreo de Concreto Fresco
C 173 Método de Ensayo para Contenido de Aire en una Mezcla de Concreto Fresco por el Método Volumétrico C 192 Práctica para Fabricación y Curado en el Laboratorio de Especimenes de Concreto para Prueba C 231 Método de Ensayo para Contenido de Aire en Mezclas de Concreto Fresco por el Método de Presión C 330 Especificación para Agregados de Peso Ligero para Concreto Estructural C 403 Método de Ensayo para Tiempo de Fraguado de Mezclas de Concreto por Resistencia a la Penetración C 470 Especificación para Moldes para elaborar cilindros de concreto C 511 Especificación para Gabinetes Húmedos, Cuartos Húmedos y Tanques de Almacenamiento Usados en el Ensayo de Cemento Hidráulico y Concreto C 617 Práctica para Cabeceo de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 1064 Método de Ensayo para Temperatura del Concreto Fresco 2.2 Publicaciones del ACI CP-1 Técnico en Ensayos de Concreto en Obra, Grado 1 309R Guía para Consolidación del Concreto 3. Terminología 3.1 Para definición de los términos usados en esta práctica, refiérase a Terminología C 125. 4. Significado y Uso 4.1 Esta práctica proporciona requisitos estandarizados para fabricación, curado, protección y transporte de los especimenes de concreto para ensayo bajo condiciones de campo. 4.2 Si los especimenes son hechos y curados en forma estándar como aquí se estipula, la información del ensayo de resistencia resultante, cuando los especimenes son ensayados podrán ser usados para los siguientes propósitos: 4.2.1 Aceptación de los ensayos para la resistencia especificada 4.2.2 Verificar la adecuabilidad de las proporciones de mezcla para resistencia 4.2.3 Control de calidad.
4.3 Si los especimenes son hechos y curados en la obra, como aquí se estipula, la información del ensayo de resistencia resultante, cuando los especimenes sean ensayados podrán ser usados para los siguientes propósitos: 4.3.1 Determinación de si una estructura es capaz de ser puesta en servicio 4.3.2 Comparación con resultados de ensayos de especimenes curados según estándar o con resultados de ensayos de varios métodos de ensayo en el lugar. 4.3.3 Adecuación del curado y protección del concreto en la estructura. 4.3.4 Requerimientos de tiempo para la remoción de formaletas y puntales. 5. Aparatos 5.1 Moldes, General – Los moldes para especimenes y sujetadores que estén en con tacto con el concreto deben ser de acero, hierro forjado u otro material no absorbente y que no reaccione con el concreto que contenga cemento portland u otros cementos hidráulicos. Los moldes deben mantener sus dimensiones y formas bajo condiciones severas de uso. Los moldes serán a prueba de agua durante su uso juzgado por su habilidad para retener agua derramada dentro de ellos. Provisiones para ensayos de pérdida de agua son dadas en el Método de Ensayo para Elongación, Absorción, y Pérdida de Agua, sección de la Especificación C 470 /C 470M. Un sellador adecuado, tal como grasa pesada, arcilla de modelaje o cera microcristalina será usada donde sea necesario para prevenir pérdida de agua a través de las juntas. Medios positivos serán proporcionados para retener la placa base firmemente adherida al molde. Antes de su uso, los moldes reusables serán ligeramente revestidos con aceite mineral o un material no reactivo adecuado, que libere las formaletas. 5.2 Moldes para Cilindros – Los moldes para el colado de especimenes de concreto para prueba deben satisfacer los requerimientos de la Especificación C 470/C 470M. 5.3 Moldes para Vigas – Los moldes para vigas deben ser de la forma y dimensiones requeridas para producir los especimenes estipulados en 6.2. La superficie interna de los moldes debe ser lisa. Los lados, fondo y extremos serán perpendiculares entre sí y deben ser planos y sin deformaciones. La máxima variación nominal de la sección transversal no debe exceder 1/8 pulg. (3 mm) para moldes con profundidad o ancho de 6 pulg. (150 mm) o más. Los moldes deberán producir especimenes no más cortos que 1/16 pulg. (2 mm) de la longitud requerida en la sección 6.2. 5.4 Varilla de Apisonamiento – Una varilla de acero recta y redonda con las dimensio-nes de acuerdo a lo indicado en la Tabla 1, teniendo uno o ambos extremos redonde-ados en forma de media esfera, del mismo diámetro que la varilla. Tabla 1 Requisitos de la Varilla Apisonadora
Diámetro del cilindro o ancho de la viga, pulg. (mm) < 6 (150) 6 (150) 9 (225) A
Dimensiones del ApisonadorA Diámetro, pulg. (mm) Longitud, pulg. (mm) 3/8 (10) 12 (300) 5/8 (16) 20 (500) 5/8 (16) 26 (650)
Tolerancias en longitud ±4 pulg. (100 mm) y diámetro ±1/16 pulg. (2 mm)
5.5 Vibradores – Vibradores internos pueden ser usados. La frecuencia del vibrador será de al menos 7000 vibraciones por minuto (150 Hz) cuando el vibrador esta ope-rando en el concreto. El diámetro de un vibrador redondo no será mayor que ¼ del diámetro del molde cilíndrico o ¼ del ancho del molde de la viga. Otras formas de vibradores tendrán un perímetro equivalente a la circunferencia de un vibrador redon-do apropiado. La longitud combinada de la flecha y el elemento que vibra debe exce-der la profundidad de la sección siendo vibrada por al menos 3 pulg. (75 mm). La frecuencia del vibrador debe ser verificada periódicamente. Nota 1 – Para información sobre tamaños y frecuencia de varios tipos de vibrador así como un método para la verificación periódica de la frecuencia del vibrador, ver ACI 309. 5.6 Martillo – Será usado un martillo con cabeza de goma o cuero, pesando 1.25 ± 0.50 lb (0.6 ± 0.2 Kg). 5.7 Herramientas Pequeñas – Serán provistas palas, alisadores de metal, cucharas y un tacómetro vibrador 5.8 Aparato para medir el revenimiento – El aparato para medir el revenimiento debe satisfacer los requerimientos del Método de Ensayo C 143. 5.9 Recipiente para muestreo – El recipiente será un contenedor de metal grueso de tamaño adecuado, una carretilla o una tabla plana, limpia, de material no absorbente, de suficiente capacidad para permitir fácilmente el remezclado de la muestra comple-ta con una pala o cuchara. 5.10 Aparato para contenido de aire – El aparato para medir el contenido de aire del concreto debe satisfacer los requerimientos de los Métodos de Ensayo C 173/C 173M o C 231. 5.11 Dispositivo para medir la temperatura – El dispositivo para medir la temperatura debe satisfacer los requerimientos aplicables del Método de Ensayo C 1064/C 1064M 6. Requerimientos de Ensayo 6.1 Especimenes Cilíndricos – Los especimenes para medir la resistencia del concreto en compresión o esfuerzo de tensión por partidura deben ser cilindros de concreto colado y fraguado en posición vertical. La altura será dos veces el diámetro. El diámetro del cilindro será de al menos tres veces el tamaño máximo
nominal del agregado grueso. Cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso exceda 2 pulg. (50 mm), la muestra de concreto será tratada con tamizado húmedo a través de la malla de 2 pulg. (50 mm) como se describe en la Práctica C 172. Para ensayos de aceptación en resistencia a compresión especificada los cilindros serán de 6 x 12 pulg. (150 x 300 mm) o especificada de 4 x 8 pulg. (100 x 200 mm) (Nota 2). Nota 2 – Cuando son requeridos moldes en unidades SI y no se dispone de equivalencias en unidades lb-pulg los tamaños de los moldes serán permitidos. 6.2 Especimenes para Resistencia a la Flexión – Los especimenes para resistencia a la flexión serán vigas moldeadas de concreto y endurecido en posición horizontal. La longitud será de al menos 2 pulg. (50 mm) mayor que tres veces la profundidad de ensayo. La relación de ancho a profundidad de moldeo no debe exceder 1.5. La viga estándar será de 6x6 pulg. (150x150 mm) de sección transversal y será usada para concreto con tamaño máximo nominal del agregado grueso menor de 2 pulg. (50 mm). Cuando el tamaño máximo nominal del agregado grueso exceda las 2 pulg. (50 mm), la menor dimensión de la sección transversal de la viga será al menos tres veces el tamaño máximo nominal del agregado grueso. A menos que sea requerido por las especificaciones del proyecto, las vigas hechas en el campo tendrán un ancho o profundidad no menor de 6 pulg. (150 mm). 6.3 Técnicos de Campo – Los técnicos de campo que elaborarán y curarán los especimenes para ensayos de aceptación serán certificados ACI Técnicos en Ensayos de Campo, Grado I ó equivalente. Los programas de certificación para personal equivalente incluirá exámenes escrito y de desempeño, como se indica en ACI CP-1. 7. Muestreo del Concreto 7.1 Las muestras usadas para fabricar especimenes de ensayo bajo este estándar serán obtenidas de acuerdo con la Práctica C 172 a menos que un procedimiento alternativo haya sido aprobado. 7.2 Registre la identificación de la muestra con respecto a la localización del concreto representado y la hora en que se realizó el colado. 8. Revenimiento, Contenido de Aire y Temperatura 8.1 Revenimiento – Mida y registre el revenimiento de cada mezcla de concreto de la cual se obtengan los especimenes inmediatamente después de remezclarla en el recipiente, como es requerido en el Método de Ensayo C 143/C 143M. 8.2 Contenido de Aire – Determine y registre el contenido de aire de acuerdo con el Método de Ensayo C 173/C 173M o Método de Ensayo C 231. El concreto usado para ejecutar la prueba de contenido de aire no deberá ser usado en la elaboración de especimenes de prueba. 8.3 Temperatura – Determine y registre la temperatura de acuerdo con el Método de Ensayo C 1064/C 1064M.
Nota 3 – Algunas especificaciones pueden requerir la medida del peso unitario del concreto. El volumen de concreto producido por bachada puede ser deseado en algunos proyectos. También, información adicional en la medida del contenido de aire puede ser deseada. El Método de Ensayo C 138/C 138M es usado para medir el peso unitario, rendimiento y contenido de aire gravimétrico en una mezcla de concreto fresco. 9. Especimenes Moldeados 9.1 Lugar de Moldeo – Moldear los especimenes rápidamente en una superficie rígida y nivelada, libre de vibración y otras perturbaciones, en un lugar tan cerca como sea posible de la localización del almacenamiento. 9.2 Moldeo de Cilindros – Seleccionar la varilla apropiada de 5.4 y Tabla 1 ó el vibrador apropiado de 5.5. Determine el método de consolidación de la Tabla 2, a menos que otro método sea especificado. Si el método de consolidación es varillado, determine los requerimientos de moldeado de la Tabla 3. Si el método de consolida-ción es vibrado, determine los requerimientos de moldeado de la Tabla 4. Seleccione una herramienta pequeña en tamaño y forma alargada así cada cantidad de concreto obtenida del recipiente de muestreo será representativa y suficientemente pequeña para que el concreto no se pierda cuando es colocado en el molde. Mientras se colo-ca el concreto en el molde, mueva la herramienta pequeña alrededor del perímetro del molde abierto para asegurar una distribución plana del concreto y minimizar su segregación. Cada capa de concreto será consolidada como sea requerido. En la colocación de la capa final adicionar una cantidad de concreto que llene el molde después de la consolidación. TABLA 2 Requisitos de los Métodos de consolidación Revenimiento, pulg. (mm) ³ 1 (25 ) < 1 (25)
Método de Consolidación Varillado o vibrado Vibrado
Tabla 3 Requisitos de moldeo por varillado Tipo y Tamaño espécimen Cilindros: Diámetro, pulg.(mm) 4 (100) 6 (150) 9 (225) Vigas: Ancho, pulg.(mm) 6(150) a 8(200) > 8(200)
Numero de Capas de aprox. Igual Profundidad
Numero de Golpes por Capa
2 3 4
25 25 50
2 3 ó más, sin exceder
ver 9.3 ver 9.3
6 pulg. (150 mm) TABLA 4 Requisitos de moldeo para Vibración
Tipo y Tamaño Espécimen Cilindros: Diám., pulg. (mm) 4 (100) 6 (150) 9 (225) Vigas: Ancho, pulg. (mm) 6 (150) a 8 (200) > 8 (200)
Numero de Numero de Capas Insercio-nes vibrador / capa
Profundidad aprox. de Capa, pulg (mm)
2 2 2
1 2 4
½ prof. espécimen ½ prof. espécimen ½ prof. espécimen
1 2 ó más
Ver 9.4.2 Ver 9.4.2
Prof. del espécimen 8 (200) cercano
9.3 Moldeo de Vigas -- Seleccionar la varilla apropiada de 5.4 y Tabla 1 ó el vibrador apropiado de 5.5. Determine el método de consolidación de la Tabla 2, a menos que otro método sea especificado. Si el método de consolidación es varillado, determine los requerimientos de moldeado de la Tabla 3. Si el método de consolidación es vi-brado, determine los requerimientos de moldeado de la Tabla 4. Determine el número de golpes por capa, uno por cada 2 pulg2 (14 cm2) del área superficial superior de la viga. Seleccione una herramienta pequeña, de tamaño y forma alargada así cada cantidad de concreto obtenida del recipiente de muestreo es representativa y bastan-te pequeña, para que el concreto no se pierde cuando se coloca en el molde. Cada capa será consolidada como se requiere. En la colocación de la capa final, adicionar la cantidad de concreto que rellenara el molde después de la consolidación. Coloque el concreto para que sea uniformemente distribuido dentro de cada capa con un mínimo de segregación. 9.4 Consolidación – Los métodos de consolidación para esta práctica son varillado o vibración interna. 9.4.1 Varillado –Coloque el concreto en el molde, con el numero requerido de capas de aproximadamente igual volumen. Varille cada capa con el extremo redondeado de la varilla usando el requerido numero de golpes. Varille la capa del fondo en todo su espesor. Distribuya los golpes uniformemente sobre la sección transversal del molde. Para cada capa superior, permita que la varilla penetre a través de la capa siendo varillada e introduciéndose en la capa de abajo aproximadamente 1 pulg. (25 mm). Después de que cada capa es varillada, golpee ligeramente los lados del molde de 10 a 15 veces con un martillo, para cerrar algún agujero dejado por el varillado y para liberar alguna burbuja de aire que pueda haber sido atrapada. Use una mano abierta para golpear los moldes cilíndricos de un solo uso, los cuales son susceptibles a daño si se golpea con el martillo. Después del varillado, pique cada capa de concreto a lo largo de los lados y de los extremos del molde de la viga con una espátula u otra herramienta adecuada. Después de llenar los moldes serán ajustados con concreto representativo durante la consolidación de la capa superior. El sobre llenado de los moldes tendrá remoción de concreto en exceso. 9.4.2 Vibrado – Mantenga una duración uniforme de vibración para el tipo particular de concreto, vibrador y molde del espécimen involucrado. La duración de la vibración requerida dependerá de la trabajabilidad del concreto y de la efectividad del vibrador. Usualmente se considera que suficiente vibración ha sido
aplicada tan pronto como la superficie del concreto comienza a ponerse lisa y burbujas de aire grandes se suspenden para romper en el borde superior. Continúe con el vibrado solo a lo largo y lo suficiente para lograr la apropiada consolidación del concreto (Ver nota 4). Llene los moldes y vibre en el numero requerido de capas aproximadamente iguales. Coloque todo el concreto para cada capa en el molde, antes de iniciar la vibración de la capa. En la compactación del espécimen, inserte el vibrador suavemente y no permita que descanse en el fondo o lados del molde. Suavemente introduzca el vibrador como para que ninguna bolsa de aire sea atrapada en el espécimen. Cuando coloque la capa final, evite el sobrellenado por mas de ¼ pulg. (6 mm) de espesor. Nota 4 – Generalmente , no más de 5 s de vibración pueden ser requeridos para cada inserción de concreto consolidado adecuadamente con un revenimiento mayor de 3 pulg. (75 mm). Pueden ser requeridos tiempos mayores para concretos con revenimientos bajos, pero el tiempo de vibración raramente tendrá que exceder 10 s por inserción. 9.4.2.1 Cilindros – El numero de inserciones del vibrador por capa es dado en la Tabla 4. Cuando más de una inserción por capa es requerida, distribuya las inserciones uniformemente dentro de cada capa. Permita que el vibrador penetre a través de la capa siendo vibrada y en la capa inferior, aproximadamente 1 pulg. (25 mm). Después de que cada capa es vibrada, golpee los lados del molde al menos 10 veces con el martillo, para cerrar agujeros que permanecen y para liberar vacíos de aire atrapado. Use una mano abierta para golpear los molde metálicos de un solo uso o de cartón que son susceptibles al daño si se golpean con un martillo. 9.4.2.2 Vigas – Inserte el vibrador a intervalos que no excedan 6 pulg. (150 mm) a lo largo de la línea central de la dimensión larga del espécimen. Para especimenes con ancho mayor de 6 pulg. use inserción alterna a lo largo de dos líneas. Permita que el asta del vibrador penetre en la capa del fondo aproximadamente 1 pulg. (25 mm). Después de que cada capa es vibrada, golpee los lados del molde al menos 10 veces con el martillo para cerrar los agujeros dejados por la vibración y para liberar los vacíos de aire atrapado. 9.5 Acabado – Después de la consolidación, remueva el exceso de concreto de la superficie y planche o alise como sea requerido. Efectúe todo el acabado con el mínimo de manipulación necesaria para producir una superficie lisa que se nivela con el aro o borde del molde para evitar depresión o proyección mayor que 1/8 pulg. (3.3 mm). 9.5.1 Cilindros – Después de la consolidación, termine la superficie, quitando de ella el concreto sobrante con la varilla compactadota hasta donde la consistencia del concreto lo permita o bien con una llana o plancha de madera. Si se desea, puede cabecear la superficie fresca del cilindro hecho, con una capa delgada de pasta dura de cemento portland la cual es permitida para endurar y curar con el espécimen. Ver la sección sobre materiales de cabeceo de la Practica C 617.
9.5.2 Vigas – Después de la consolidación del concreto, use una plancha de mano para alisar la superficie hasta la tolerancia requerida para producir una superficie plana uniforme. 9.6 Identificación – Marque los especimenes para identificarlos positivamente con el concreto que representan. Use un método que no altere la superficie del concreto. No marque las tapas removibles. Durante su remoción de los moldes, marque el espéci-men de ensayo para retener su identificación. 10. Curado 10.1 Curado Estándar – El curado estándar es el método de curado usado cuando los especímenes son hechos y curados para los propósitos establecidos en 4.2. 10.1.1 Almacenamiento – Si el espécimen no puede ser moldeado en el lugar donde recibirá su curado inicial, inmediatamente después de terminarlo mueva los especí-menes a un lugar de curado inicial para almacenamiento. La superficie de soporte sobre la cual los especímenes serán almacenados, será nivelada dentro de ¼ pulg. por pie (20 mm por m). Si los cilindros son movidos del molde desechable, levante y soporte los cilindros desde el fondo del molde con un espátula grande o dispositivo similar. Si la superficie es dañada durante el movimiento al lugar de almacenamiento inicial, inmediatamente efectúe un re-acabado. 10.1.2 Curado Inicial – Inmediatamente después del moldeado y acabado, los especi-menes serán almacenados por un periodo mayor de 48 h en un rango de temperatura de 60 a 80o F (16 a 27o C) y en un ambiente que prevenga la pérdida de humedad de los especimenes. Para mezclas de concreto con resistencia especificada de 6000 psi (40 Mpa) o mayor, la temperatura de curado inicial será entre 68 y 78o F (20 y 26o C). Varios procedimientos son capaces de ser usados durante el periodo de curado inici-al para mantener la humedad especificada y las condiciones de temperatura. Un pro-cedimiento apropiado o combinación de procedimientos deberá ser usado (Nota 5). Nota 5 – Una humedad ambiente satisfactoria puede ser creada durante el curado inicial de los espe cimenes por uno o más de los siguientes procedimientos: (1) sumerja inmediatamente los especime-nes moldeados con cubierta plástica, en agua saturada con hidróxido de calcio, (2) almacene en cajas de madera o estructuras construidas adecuadamente, (3) colóquelos en fosos de arena húmeda, (4) cubra con plásticos removibles, (5) colóquelos dentro de bolsas plásticas, o (6) cubra con una lamina de plástico o placas no absorbentes si las provisiones son hechas para evitar el secado y paños húme-dos son usados en el interior del encierro, pero se previene que el paño no hace contacto con la super-ficie de concreto. Una temperatura ambiente satisfactoria puede ser controlada durante el curado ini-cial de los especimenes por uno o más de los siguientes procedimientos: (1) uso de ventilación, (2) uso de hielo, (3) uso de dispositivos termostaticamente controlados para calor o frío, o (4) uso de mé-todos de calentamiento tales como estufas o bulbos de luz. Otros métodos adecuados pueden ser usados proporcionando o reuniendo los requerimientos que limitan la temperatura de almacenamiento del espécimen y la perdida de humedad. Para mezclas de concreto
con resistencia especificada de 6000 psi (40 Mpa) o mayor, el calor generado durante las edades tempranas puede subir la tempera-tura arriba de la temperatura de almacenamiento requerida. La inmersión en agua saturada con hidróxido de calcio puede ser el método más fácil para mantener la temperatura de almacenamiento requerida. Cuando los especimenes son inmersos en agua saturada con hidróxido de calcio, los especimenes en moldes de cartón u otros moldes que se expanden cuando son sumergidos en agua, no deben ser usados. Los ensayos de resistencia a edades tempranas pueden ser bajos cuando son almacenados a 80o F (27o C). Por otra parte, a edades tardías, los resultados de los ensayos pueden ser bajos por temperaturas de almacenamiento inicial altas. 10.1.3 Curado final: 10.1.3.1 Cilindros – Después de completar el curado inicial y dentro de los 30 minutos posteriores a la remoción de los moldes cure los especimenes con agua libre mantenida en su superficie todo el tiempo a una temperatura de 73 ± 3o F (23 ± 2o C) usando un tanque de almacenamiento de agua o cuarto de curado cumpliendo con los requisitos de la Especificación C 511 excepto cuando se cabecea con compuesto de cabeceado mortero de azufre, e inmediatamente previo al ensayo. Cuando se cabecea con compuesto de cabeceado mortero de azufre, los extremos del cilindro estarán bastante secos para evitar la formación de vapor o bolsas de espuma bajo o dentro de la capa cabeceada con ¼ pulg. (6 mm) como se describe en la Práctica C 617. Para un periodo que no exceda las 3 h inmediatamente previo al ensayo, la temperatura de curado estándar no se requiere, proporcionando humedad libre es mantenida en los cilindros y la temperatura ambiente es mantenida entre 68 y 86o F (20 y 30o C). 10.1.3.2 Vigas – Las vigas serán curadas lo mismo que los cilindros (ver 10.1.3.1) excepto que serán almacenadas en agua saturada con hidróxido de calcio a 73 ± 3o F (23 ± 2o C) al menos 20 h antes del ensayo. El secado de la superficie de las vigas será prevenido entre la remoción del almacenamiento con agua y la ejecución del ensayo completo. Nota 6 – Relativamente pequeñas cantidades de superficie seca en especimenes a flexión pueden inducir esfuerzos de tensión en la fibra extrema que pueden reducir marcadamente el esfuerzo a flexión indicado. 10.2 Curado de Campo – El curado de campo es el método de curado usado para los especimenes hechos y curados como se establece en 4.3. 10.2.1 Cilindros – Almacenar los cilindros en o sobre la estructura, lo más cerca posible del lugar en que fue depositado el concreto representado. Proteja todas las superficies de los cilindros de los elementos tan cerca como sea posible, de la misma manera a la realizada en obra. Mantenga los cilindros con la misma temperatura y humedad ambiental como el de la estructura en la obra. Ensaye los especimenes en las condiciones de humedad resultantes del tratamiento de curado especificado. Para reunir estas condiciones, los especimenes hechos con el propósito de determinar cuando una estructura puede ser puesta en servicio, será removida de los moldes al mismo tiempo de remoción de las formaletas en la obra.
10.2.2 Vigas – Tan pronto como sea posible, cure las vigas de la misma manera que el concreto de la estructura. Al final de las 48 ± 4 h después del moldeadas, traslade los especimenes al lugar de almacenamiento y remuévalos del molde. Almacene los especimenes que representen losas de pavimentos sobre la rasante, colocándolas sobre el suelo como fueron moldeadas, con el borde superior hacia arriba. Cubra los lados y extremos de los especimenes con tierra o arena que deberá mantenerse húmeda, dejando el borde superior expuesto al tratamiento de curado especificado. Almacene los especimenes representativos del concreto de las estructuras tan cerca como sea posible del punto de la estructura que representan, y proporcióneles la misma temperatura, protección y humedad ambiental que a la estructura. Al final del periodo de curado mantenga los especimenes en el lugar, expuestos al ambiente de la misma manera que la estructura. Retire todas las vigas almacenadas en el campo y almacénelas en agua saturada con cal a 73 ± 3o F (23 ± 2o C) durante 24 ± 4 h, inmediatamente antes del tiempo de ensayo para asegurar que la condición de hume-dad sea uniforme de espécimen a espécimen. Observe las precauciones dadas en 10.1.3.2 para prevenir el secado entre el periodo de remoción del curado al ensayo. 10.3 Curado del Concreto Estructural de Peso Ligero – Cure los cilindros de concreto estructural de peso ligero de acuerdo con la Especificación C 330. 11. Transporte de los Especimenes al Laboratorio 11.1 Previo al transporte, cure y proteja los especimenes como se requiere en la Sección 10. Los especimenes no deben ser transportados hasta 8 h después del fraguado final (Ver Nota 7). Durante el transporte, proteja los especimenes con material amortiguador adecuado para prevenir daños por sacudimiento. Durante la estación fría proteja los especimenes contra el congelamiento con material aislante adecuado. Prevenga la perdida de humedad durante el transporte mediante envolver el espécimen en plástico, arpillera húmeda, por recubrimiento con arena húmeda, o cubriendo los moldes plásticos con tapaderas plásticas. El tiempo de transporte no debe exceder 4 h. Nota 7 – El tiempo de fraguado puede ser medido por el Método de Ensayo C 403. 12. Reporte 12.1 Reporte la siguiente información al laboratorio que ensayara los especimenes: 12.1.1 Numero de identificación 12.1.2 Localización del concreto representado por la muestra 12.1.3 Fecha, tiempo y nombre de los especimenes moldeados individualmente. 12.1.4 Revenimiento, contenido de aire y temperatura del concreto, resultados de los ensayos y resultados de cualquier otro ensayo en el concreto fresco y alguna desvia-ción de los métodos de ensayo estándar referenciados.
12.1.5 Métodos de curado. Para métodos estándar de curado, reporte el método de curado inicial con temperaturas máxima y mínima y método de curado final. Para métodos de curado en la obra, reporte la localización donde se almacena, manera de protección de los elementos, temperatura y humedad ambiental, tiempo de remoción de los moldes. 13. Palabras Clave 13.1 vigas; muestras; concreto; curado; cilindros; ensayo. ASTM Designación: C 29 / C 29M – 97 ASTM Designación: C 29 / C 29M – 97 AASHTO T 19 / T 19M Método de Ensayo Estándar para Densidad Bruta (Peso Unitario) y Vacíos en los Agregados.
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad bulk (“peso unitario”) del agregado en una condición compactada o suelta, y calcula los vacíos entre las partículas en el agregado fino, grueso o una mezcla de ellos, basado en la misma determinación. Este método de ensayo es aplicable a agregados que no excedan las 5 pulg. (125 mm) de tamaño nominal máximo. Nota 1 – Peso Unitario es la terminología tradicional usada para describir la propiedad determinada por este método de ensayo, el cual es peso por unidad de volumen (más correctamente masa por unidad de volumen o densidad). 1.2 Los valores declarados en unidades libras-pulgadas o unidades SI serán consideradas sepa radamente como estándar, como apropiados para una especificación con la cual este método de ensayo es usado. Una excepción es con respecto a tamaños de malla y tamaños nominales de agregado, en el cual los valores de SI son los estándar como se establece en la Especifica-ción E 11. Dentro del texto, las unidades SI son mostradas en paréntesis. Los valores declara-dos en cada sistema pueden no ser equivalencias exactas; por lo tanto cada sistema puede ser usado independientemente del otro, sin combinación de valores en ningún caso. 1.3 Este estándar no se propone dar lineamiento sobre los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.
2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto C 127 Método de Ensayo para Gravedad Específica y Absorción del Agregado Grueso C 128 Método de Ensayo para Gravedad Específica y Absorción del Agregado Fino C 138 Método de Ensayo para Peso Unitario y Contenido de Aire (Gravimétrico) del Concreto C 670 Practica para Preparar las Declaraciones de Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción C 702 Practica para Reducción de Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo D 75 Práctica para Muestreo de Agregados D 123 Terminología Relativa a Textiles E 11 Especificación para Tejidos de Alambre y Mallas para Propósitos de Ensayo 2.2 Estándar AASHTO: T 19 / T 19M Método de Ensayo para Peso Unitario y Vacíos en los Agregados 3. Terminología 3.1 Definiciones – Las definiciones están en concordancia con Terminología C 125 a menos que se indique de otra forma. 3.1.1 densidad bulk, n—de agregado, la masa de un volumen unitario de material agregado en bruto, en el cual el volumen incluye el volumen de las particulas individuales y el volumen de los vacíos entre las partículas. Expresado en lb/pie3 (Kg./m3). 3.1.2 peso unitario, n-- peso (masa) por unidad de volumen. (Término solicitado – término preferiblemente usado densidad bulk). 3.1.2.1 Discusión –El peso es igual a la masa de un cuerpo multiplicado por la aceleración debida a la gravedad. El peso puede ser expresado en unidades absolutas (newton, libras) o en unidades gravitacionales (Kgf, lbf), por ejemplo: en la superficie de la tierra un cuerpo con una masa de 1 Kg. tiene un peso de 1 Kgf (aproximadamente 9.81 N), o un cuerpo con una masa de 1 lb tiene un peso de 1 lbf (aproximadamente 4.45 N). En vista de que el peso es igual a la masa veces la aceleración de la gravedad, el peso de un cuerpo variará con la localización donde el peso es determinado, mientras la masa del cuerpo permanezca constante. En la superficie de la tierra, la fuerza de gravedad imparte a un cuerpo que es libre de caer a una aceleración de aproximadamente 9.81 m/s2 (32.2 pie/s2). 3.2 Definición de Términos Relativos a este Estándar: 3.2.1 vacíos, n-- en volumen unitario de agregado, el espacio entre partículas en una masa de agregado no ocupada por materia mineral sólida. 3.2.1.1 Discusión—Vacíos con partículas, permeable e impermeable, no son incluidas en los vacíos determinados por este método de ensayo.
4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo es frecuentemente usado para determinar los valores de la densi-dad bulk que son necesarios para uso en muchos métodos de seleccionar proporcionamientos para mezclas de concreto. 4.2 La densidad bulk también puede ser usada para determinar la relación masa/volumen para conversiones en la adquisición de conformidades. Sin embargo, las relaciones entre el grado de compactación de agregados en una unidad de estirado o apilado y ejecutado en este método de ensayo es desconocido. Además los agregados en unidades de transporte o apilado usualmente contienen humedad superficial o absorbida (la última de las cuales afecta el valor bruto) en tanto este método de ensayo determina la densidad bruta sobre una base seca. 4.3 Un procedimiento es incluido para calcular el porcentaje de vacíos entre las particulas de agregado basado en la densidad bruta determinada por este método de ensayo. 5. Aparatos 5.1 Balanza—Una balanza o bascula con una precisión de 0.1 % de la carga de ensayo y para cualquier punto dentro del rango de uso, con una graduación de al menos 0.1 lb (0.05 Kg). El rango de uso deberá ser considerado para extenderlo de la masa del medidor vaciarlo a la masa del medidor adicional a su contenido en 120 lb/pie3 (1920 Kg. /m3) 5.2 Varilla Compactadora—Una varilla compactadora redonda, acero de 5/8 pulg. (16 mm) de diámetro y de aproximadamente de 24 pulg. (600 mm) de longitud teniendo un extremo o ambos redondeados a una punta hemisférica, el diámetro del cual es 5/8 pulg. (16 mm). 5.3 Recipiente Volumétrico—Un recipiente cilíndrico metálico, preferiblemente provisto con asas. Deberá ser impermeable con la parte superior y la inferior planos y nivelados, y suficientemente rígido para mantener su forma bajo uso pesado. El recipiente deberá tener una altura igual al diámetro, pero en ningún caso la altura será menor del 80 % ni mayor del 150% del diámetro. La capacidad del recipiente estará conforme a los limites de la Tabla 1 para el tamaño del agregado a ser ensayado. El espesor del metal en el recipiente será como se describe en la Tabla 2. El borde superior será liso y plano con 0.01 pulg. (0.25 mm) y será paralelo al fondo dentro de 0.5º (Nota 2). La pared interior del depósito será una superficie continua y lisa. Nota 2 – El borde superior es completamente plano, si un “gage” de 0.01 pulg. (0.25 mm) no puede ser insertado entre el borde y una pieza de vidrio con ¼ pulg. (6 mm) de espesor puesta sobre el depósito. El fondo y el borde superior están satisfactoriamente paralelos si las inclinaciones entre las piezas de la placa de vidrio en contacto con el borde superior y fondo no exceden el 0.87 % en ninguna dirección.
Tabla 1 Capacidad del Depósito Medidor Tamaño Máximo Nominal del Agregado Capacidad del Depósito Pulgadas mm Pie3 L (m3) ½ 12.5 1/10 2.8 (0.0028) 1 25.0 1/3 9.3 (0.0093) 1 ½ 37.5 ½ 14 (0.014) 3 75 1 28 (0.028) 4 100 2 ½ 70 (0.070) 5 125 3 ½ 100 (0.100) Tabla 2 Requisitos para Depósitos Medidores Capacidad del Depósito Medidor Espesor del Metal, mínimo Fondo Arriba 1 ½ “ (38 mm) Pared Restante 0.4 pie3 0.20 pulg. 0.10 pulg. 0.10 pulg. 0.4 a 1.5 pie3 incl. 0.20 pulg. 0.20 pulg. 0.12 pulg. 1.5 a 2.8 pie3 incl. 0.40 pulg. 0.25 pulg. 0.15 pulg. 2.8 a 4.0 pie3 incl. 0.50 pulg. 0.30 pulg. 0.20 pulg. 11 L 5.0 mm 2.5 mm 2.5 mm 11 a 42 L, inclusive 5.0 mm 5.0 mm 3.0 mm 42 a 80 L, incl. 10.0 mm 6.4 mm 3.8 mm 80 a 133 L, incl. 13.0 mm 7.6 mm 5.0 mm
5.3.1 Si el depósito también es usado para ensayos de densidad bulk de mezclas de concreto fresco de acuerdo con el Método de Ensayo C 138, el depósito será hecho de acero u otro metal compatible que no este sujeto de inmediato al ataque de la pasta de cemento. Materiales reactivos tales como aluminio aleado son permitidos, en donde como una consecuencia de la reacción inicial, se forma una película superficial, la cual protege al metal contra una posterior corrosión. 5.3.2 Depósitos grandes con capacidad nominal de 1 pie3 (28 L) serán hechos de acero para rigidizar, o el espesor mínimo de metal listado en la Tabla 2 deberá ser incrementado. 5.4 Pala o cucharón, Una pala o cucharón de tamaño conveniente para llenar el depósito con agregado. 5.5 Equipo de calibración—Una pieza o placa de vidrio, preferiblemente con espesor de al menos ¼ pulg (6 mm) y de al menos 1 pulg. (25 mm) más largo que el diámetro del depósito a ser calibrado. Un suministro de agua bombeada o grasa de chasis puede ser colocado en el borde del depósito para prevenir derrame o pérdida. 6. Muestreo 6.1 Obtener la muestra de acuerdo con la práctica D 75, y reducir a tamaño de ensayo de acuerdo con la Práctica C 702.
7. Muestra de Ensayo 7.1 El tamaño de la muestra deberá ser aproximadamente 125 a 200 % de la cantidad requerida para llenar el depósito medidor, y deberá ser manejado de tal manera que se evite la segregación. Seque la muestra de agregado a esencialmente masa constante, preferiblemente en un horno a 230 9º F (110 5º C). 8. Calibración del Recipiente Volumétrico 8.1 Llene el depósito medidor con agua a temperatura ambiente y cúbrase con una pieza o placa de vidrio de tal manera que se eliminen las burbujas y exceso de agua. 8.2 Determine la masa del agua en el depósito usando la balanza descrita en 5.1. 8.3 Mida la temperatura del agua y determine su densidad usando la Tabla 3, interpolando si es necesario. Tabla 3 Densidad del Agua Temperatura Lb / pie3 Kg. / m3 oFoC 60 15.6 62.366 999.01 65 18.3 62.336 998.54 70 21.1 62.301 997.97 73.4 23.0 62.274 997.54 75 23.9 62.261 997.32 80 26.7 62.216 996.59 85 29.4 62.166 995.83 8.4 Calcúlese el volumen, V, del depósito medidor dividiendo la masa de agua requerida para llenar el depósito medidor por su densidad. Alternativamente calcúlese el factor para el depósito medidor (1/V) dividiendo la densidad del agua por la masa requerida para llenar el recipiente medidor. Nota 3 – Para el cálculo de la densidad bruta, el volumen del depósito medidor en unidades SI deberán ser expresados en m3, o el factor como 1/m3. Sin embargo, por conveniencia el tamaño del depósito medidor puede ser expresado en litros. 8.5 Los depósitos medidores deberán ser recalibrados al menos una vez al año o cuando haya una razón para cuestionar la precisión de la calibración. 9. Selección del Procedimiento 9.1 El procedimiento de la pala para densidad bruta suelta deberá ser usado solamente cuando sea estipulado específicamente. De otra manera, la densidad
bruta compactada deberá ser determinada por el procedimiento de varillado para agregados que tienen un tamaño máximo nominal de 1 ½ pulg. (37.5 mm) o menos, o por el procedimiento de sacudimiento para agregados que tienen un tamaño máximo nominal mayor de 1 ½ pulg. (37.5 mm) y no excedan de 5 pulg. (125 mm). 10. Procedimiento de Varillado 10.1 Llene el depósito hasta un tercio de su altura y nivele la superficie con los dedos. Varille la capa de agregados con 25 golpes de la varilla, igualmente distribuidos sobre la superficie. Llene el recipiente a dos tercios y vuelva a nivelar y varillar como se hizo antes. Finalmente, llene el recipiente hasta rebalsarlo y varille de nuevo en la forma previamente mencionada. Nivele la superficie del agregado con los dedos o regla enrasadora en tal forma que ninguna pieza del agregado grueso sobresalga, balancee los huecos en la superficie por debajo del borde del recipiente. 10.2 Al varillar la primera capa, no permita que la varilla toque el fondo del recipiente. Al varillar la segunda y tercera capa, aplique bastante fuerza pero no más de la necesaria para causar que la varilla penetre en la capa previa de agregados. Nota 4: Al varillar tamaños grandes de agregados gruesos, pueden que no sea posible penetrar la capa que se esta consolidando, especialmente con agregados angulares. La intención del procedimiento será completada si se usa mayor fuerza. 10.3 Determine la masa del recipiente mas su contenido, y la masa del recipiente solo, y registre los valores con una precisión de 0.1 lb (0.05Kg.). 11. Procedimiento de Acomodamiento por Sacudida 11.1 Llene el recipiente con tres capas aproximadamente iguales como se describe en 10.1, compactando cada capa. Coloque el recipiente sobre una base firme, como un piso de concreto y levante alternadamente los lados opuestos alrededor de 2 pulg. (50 mm), luego deje caer el recipiente de modo que golpee secamente contra el piso. Por este procedimiento, las particulas de agregado se ordenarán formando una condición densamente compactada. Compacte cada capa dejando caer 50 veces el recipiente de la manera indicada, 25 veces cada lado. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con un enrasador de tal manera que ninguna pieza del agregado grueso se proyecte, balancee los huecos en la superficie por debajo del borde del recipiente. 11.2 Determine la masa del recipiente más su contenido y la masa del recipiente solo, y registre los valores con una precisión de 0.1 lb (0.05 Kg). 12. Procedimiento de Paleo 12.1 Llene el recipiente hasta rebasarla por medio de una pala o cuchara,
descargando los agregados desde una altura que no exceda 2 pulg. (50 mm) por encima del borde del recipiente. Tenga cuidado para prevenir, tanto como sea posible, la segregación de las partículas de las cuales se compone la muestra. Nivele la superficie del agregado con los dedos o con un enrasador, de tal manera que ninguna pieza del agregado grueso se proyecte, balancee los huecos en la superficie por debajo del borde del recipiente. 12.2 Determine la masa del recipiente mas su contenido y la masa del recipiente solo y registre los valores con una precisión de 0.1 lb (0.05 Kg).
13. Cálculos 13.1 Densidad bruta—Calcule la densidad bruta para los procedimientos de varillado, acomodamiento por sacudida y paleo como sigue: M = ( G – T ) / V (1) ó M = ( G – T ) x F (2) Donde: M = densidad bruta del agregado, lb/pie3 (Kg./m3) G = masa del agregado mas recipiente, lb (Kg.) T = masa del recipiente, lb (Kg.) V = volumen del recipiente, pie3 (m3) 13.1.1 La densidad bruta determinada por este método de ensayo es para agregados en condición de secado al horno. Si se desea la densidad bruta en términos de condición saturada superficialmente seco (SSS) use el procedimiento exacto en este método de ensayo y entonces calcule la densidad bruta SSS usando la siguiente fórmula: MSSS = M │1 + ( A / 100 ) │ (3) Donde: MSSS = densidad bruta en condición SSS, lb/ pie3 (Kg./m3) A = % de absorción determinado de acuerdo con el Método de Ensayo C 127 o C 128 13.2 Contenido de Vacíos – Calcule el contenido de vacíos en los agregados usando la densidad bruta determinada por cualquiera de los procedimientos de varillado, acomodamiento o paleo, como sigue: ¿ de Vacíos = 100│( S x W ) – M │/ ( S x W ) (4) Donde: M = densidad bruta del agregado, lb/ pie3 (Kg./m3) S = gravedad específica bruta (base seca) determinada de acuerdo con el Método de Ensayo C 127 ó C 128
W = densidad del agua, 62.3 lb/pie3 (998 Kg./m3) 14. Reporte 14.1 Reporte el resultado de la densidad bruta con una precisión de 1 lb/pie3 (10Kg./m3) así: 14.1.1 Densidad bruta por varillado 14.1.2 Densidad bruta por acomodamiento 14.1.3 Densidad bruta suelta 14.2 Reporte los resultados para contenido de vacíos con una precisión de 1 % como sigue: 14.2.1 Vacíos en agregado compactado por varillado, % 14.2.2 Vacíos en agregado compactado por acomodamiento, % 14.2.3 Vacíos en agregado suelto, % 15. Precisión y Tendencia 15.1 Las siguientes estimaciones de precisión para este método de prueba se basan en los resultados del Programa de Referencia de Muestras (AMRL) del laboratorio de Referencia de Materiales de AASHTO usando el Método T 19 / T 19 M. No hay diferencias significativas entre ambos métodos. Los datos se basan en el análisis de más de 100 pares de resultados de pruebas procedentes de 40 a 100 laboratorios. 15.2 Agregado Grueso (densidad bruta): 15.2.1 Precisión con un solo operador – La desviación estándar de un solo operador ha sido encontrada a ser 0.88 lb/pie3 (14 Kg./m3) (1s). Por lo tanto, los resultados de dos pruebas llevadas a cabo de manera adecuada por el mismo operador no difieren en más de 2.5 lb/pie3 (40 Kg./m3) (d2s). 15.2.2 Precisión de Multilaboratorios – La desviación estándar multilaboratorios ha sido encontrada a ser 1.87 lb/pie3 (30 Kg./m3) (1s). Por lo tanto, los resultados de dos pruebas llevadas a cabo de manera adecuada por dos distintos laboratorios sobre materiales similares no pueden diferir en más de 5.3 lb/pie3 (85 Kg./m3) (d2s). 15.2.3 Estos números representan respectivamente los límites (1s) y (d2s) tal como se describen en la Práctica C 670. Las estimaciones acerca de la precisión se obtuvieron a partir del análisis de los datos de la muestra de referencia del AMLR para densidad bruta mediante varillado de agregados de peso normal con un tamaño nominal máximo de 1 pulg. (25.0 mm) y usando un recipiente de ½ pie3 (14 L). 15.3 Agregados Finos (densidad bruta): 15.3.1 Precisión con un solo operador – La desviación estándar de un solo operador es de 0.88 lb/pie3 (14 Kg./m3) (1s). Por lo tanto, los resultados de dos pruebas llevadas a cabo de manera adecuada por el mismo operador no difieren en más de 2.5 lb/pie3 (40 Kg./m3) (d2s). 15.3.2 Precisión de Multilaboratorios – La desviación estándar multilaboratorios
debe ser de 2.76 lb/pie3 (44 Kg./m3) (1s). Por lo tanto, los resultados de dos pruebas llevadas a cabo de manera adecuada por dos distintos laboratorios sobre materiales similares no pueden diferir en más de 7.8 lb/pie3 (125 Kg./m3) (d2s). 15.3.3 Estos números representan respectivamente los límites (1s) y (d2s) tal como se describen en la Práctica C 670. Las estimaciones acerca de la precisión se obtuvieron a partir del análisis de los datos de la muestra de referencia del AMLR para densidad bruta mediante varillado de agregados de peso normal con un tamaño nominal máximo de 1 pulg. (25.0 mm) y usando un recipiente de 1/10 pie3 (2.8 L). 15.4 No hay datos de precisión referente al contenido de vacíos. Sin embargo, ya que el contenido de vacíos en los agregados se calcula a partir de la densidad bruta y de la gravedad específica bruta, la precisión del contenido de vacíos refleja la precisión de la medición de estos parámetros que se dan en los puntos 15.2 y 15.3 de este método de prueba y en los Métodos de Ensayo C 127 y C 128. 15.5 Tendencia—El procedimiento en este método de ensayo para medir la densidad bruta y contenido de vacíos no tiene tendencia debido a que los valores para la densidad bruta y contenido de vacíos solo pueden definirse en términos de un método de prueba. 16. Palabras Clave 16.1 agregados, densidad bruta; Agregado grueso; densidad; agregado fino; peso unitario; vacíos en los agregados. ASTM Designación: E 380 – 02 ASTM Designación: E 380 – 02 Práctica Estándar para Uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) (El Sistema Métrico Modernizado).
1. Alcance 1.1 Este estándar proporciona guías para la aplicación del Sistema Internacional de Unida-des (el sistema métrico modernizado) desarrollado y mantenido por la Conferencia General de Pesos y Medidas (abreviado CGPM del nombre oficial en francés Conference Generale des Poids et Mesures). El nombre Sistema Internacional de Unidades y la abreviación internacio-nal SI fueron adoptados por la 11th CGPM en 1960. 1.2 La información es incluida en unidades SI, una lista limitada de unidades que no son SI reconocidas por su uso con las unidades SI, y una lista de factores de
conversión de estas a unidades SI, junto con una guía general en estilo y uso propio. 1.3 Se espera un entendimiento del sistema y sus características, y un uso cuidadoso de acuerdo a este estándar lo auxiliara para evitar la degradación que ha ocurrido en todos los viejos sistemas de medición. 2. Terminología 2.1 Para garantizar ayuda consistentemente, conversión fiable y prácticas de redondeo, un entendimiento claro de los términos relativos no técnicos es un prerequisito. 2.2 Algunos términos usados en este estándar son definidos a continuación: Exactitud – (distinto de precisión) el grado de conformidad de una medida o valor calculado para algún reconocido estándar o valor especificado. Este concepto involucra el error sistemá-tico de una operación, el cual raras veces es descuidado. Valor aproximado – un valor que es cercano pero no exactamente correcto o exacto. Sistema coherente de unidades – un sistema de unidades de medida en el cual un numero pequeño de unidad base, definido como dimencionalmente independiente, es usado para derivar todas las demás unidades en el sistema mediante reglas de multiplicación y división con factores no numéricos diferentes de la unidad (ver Apéndice X1.9). Desviación – variación de una dimensión especificada o requerimiento de diseño, usualmente definido por encima o por debajo de los límites (ver también tolerancia). Dígito – uno de los diez números arábicos (0 a 9). Dimensión – un elemento geométrico en un diseño, tal como longitud o ángulo, o la magnitud semejante a una cantidad. Característica – una característica individual de una parte, tal como paso de rosca, forma piramidal o ancho de ranura. Figura (numérica) – un valor aritmético expresado por uno o más dígitos. Unidades lb-pulg – unidades basadas en la yarda y la libra comúnmente usadas en los Estados Unidos de América y definido por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Note que las unidades que tienen el mismo nombre en otros países pueden diferir en magnitud
Valor nominal – un valor asignado con el propósito de asignación conveniente; existiendo solamente en nombre. Precisión (distinto de exactitud)-el grado mutuo de concordancia entre medidas individuales, es decir repetibilidad y reproducibilidad. Dígito significativo – cualquier dígito necesario para definir un valor o cantidad (ver 5.3). Tolerancia – La cantidad total mediante la cual una cantidad es permitida que varíe; entonces la tolerancia es la diferencia algebraica entre los límites máximo y mínimo. 3. Unidades SI y Símbolos 3.1 Clases de Unidades – Las unidades SI son divididas en tres clases:
mentarias
3.2 Unidades Base – El SI esta basado en siete unidades bien definidas (ver Tabla 1) las cuales por convención son consideradas como dimencionalmente independientes. 3.3 Unidades Suplementarias – Esta clase contiene dos unidades, el radian y el esteradian (ver tabla 2). En el tiempo de la introducción del Sistema Internacional, el 11th CGPM dejo abierta la pregunta de la naturaleza de estas unidades suplementarias. Considerando que el ángulo plano generalmente es expresado como la razón entre dos longitudes y el ángulo sólido como la razón entre un área y el cuadrado de la longitud, el CIPM (1980) especifico que en el Sistema Internacional las cantidades de ángulo plano y ángulo sólido deben ser consideradas como adimencionales derivadas de cantidades. Por lo tanto, las unidades suplementarias radian y esteradian son consideradas como unidades derivadas adimencionales las cuales pueden ser usadas u omitidas en la expresión para unidades derivadas. 3.4 Unidades derivadas: 3.4.1 Las unidades derivadas están formadas por combinación de unidades base, unidades suplementarias y otras unidades derivadas de acuerdo a la relación algebraica uniendo las cantidades correspondientes. Los símbolos para unidades derivadas son obtenidos por medio de signos matemáticos para multiplicación,
división y uso de exponentes. Por ejemplo, la unidad SI para velocidad es el metro por segundo (m/s o m.s-1), y para velocidad angular es el radian por segundo (rad/s o rad.s-1). 3.4.2 Aquellas unidades SI derivadas las cuales tienen nombres especiales y símbolos aproba-dos por la CGPM están listados en la Tabla 3. 3.4.3 Esto es frecuentemente ventajoso para expresar unidades derivadas en términos de otras unidades derivadas con nombres especiales; por ejemplo, la unidad SI para momento dipolo eléctrico es usualmente expresado como C.m en lugar de A.s.m. 3.4.4 Algunas unidades derivadas comunes son listadas en la Tabla 4. Tabla 1 Unidades Base SI Cantidad Longitud Masa Tiempo Corriente eléctrica Temperatura termodinámica Cantidad de sustancia Intensidad luminosa
Unidad metro kilogramo segundo ampere kelvin
Símbolo M Kg S A K
mol candela
Mol Cd
Tabla 2 Unidades Suplementarias SI Cantidad Angulo plano Angulo sólido
Unidad radian Esteradian
Símbolo Rad Sr
Tabla 3 Unidades derivadas SI con nombres especiales Cantidad Frecuencia (de un fenómeno periódico) Fuerza Presión, esfuerzo Energía, trabajo, cantidad de calor Energía, flujo radiante Cantidad de electricidad, carga eléctrica
Unidad Hertz
Símbolo Hz
Fórmula 1/s
Newton Pascal Joule Watt Coulomb
N Pa J W C
kg.m/s2 N/m2 N.m J/s A.s
Potencial eléctrico, diferencia de potencial, fuerza electromotriz Capacitancia eléctrica Resistencia eléctrica Conductancia eléctrica Flujo magnético Densidad de flujo magnético Inductancia Temperatura Celsius Flujo luminoso Iluminancia Actividad (de un radionucleolo) Dosis de absorción Dosis equivalente
Volt
V
W/A
Farad Ohm Siemens Weber Tesla Henry grados Celsius Lumen Lux Becquerel Gray Sievert
F
C/V V/A A/V V.s Wb/m2 Wb/A K (ver 4.4.2) cd.sr lm/m2 1/s J/kg J/kg
S Wb T H °C lm lx Bq Gy Sv
Tabla 4 Algunas Derivadas Comunes del SI Cantidad Razón de dosis de Absorción Aceleración Aceleración angular Velocidad angular Area Concentración (cantidad de sustancia) Densidad corriente Densidad, masa Densidad de carga eléctrica Fuerza eléctrica de campo Densidad de flujo eléctrico Densidad energética Entropía Exposición (rayos x y gamma) Capacidad de calor Densidad de flujo de calor irradiado Luminiscencia Resistencia magnética de campo Energía molar Entropía molar
Unidad
Símbolo
Gray por segundo metro por segundo cuadrado Radian por segundo cuadrado Radian por segundo Metro cuadrado Mol por metro cubico
Gy/s m/s2 rad/s2 rad/s m2 mol/m3
Ampere por metro cuadrado Kilogramo por metro cubico Coulomb por metro cubico Volt por metro Coulomb por metro cuadrado Joule por metro cubico Joule por kelvin Coulomb por kilogramo Joule por kelvin watt por metro cuadrado
A/m2 Kg/m3 C/m3 V/m C/m2 J/m3 J/K C/kg J/K W/m2
Candela por metro cuadrado Ampere por metro Joule por mol Joule por mol kelvin
Cd/m2 A/m J/mol J/(mol.K)
Capacidad calórica molar Momento de fuerza Permeabilidad (magnética) Permisividad Densidad de energía Radiación Intensidad de radiación Capacidad de calor especifico Energía especifica Entropía especifica Volumen especifico Tensión superficial Conductividad termal Velocidad Viscosidad dinámica Viscosidad cinemática Volumen Numero de onda
Joule por mol kelvin Newton metro Henry por metro Farad por metro Watt por metro cuadrado Watt por metro cuadrado esteradian Watt por esteradian Joule por kilogramo kelvin Joule por kilogramo Joule por kilogramo kelvin Metro cubico por kilogramo Newton por metro Watt por metro kelvin Metro por segundo Pascal segundo Metro cuadrado por segundo Metro cubico 1 por metro
J/(mol.K) N.m H/M F/m W/m2 W/(m2.sr) W/sr J/(kg.K) J/kg J/(kg.K) m3/kg N/m W/(m.K) m/s Pa.s m2/s m3 1/m
3.5 Prefijos SI (ver 3.2 para aplicaciones): 3.5.1 Los prefijos y símbolos listados en la tabla 5 son usados para formar nombres y símbolos de múltiplo decimal y submultiplos de las unidades SI excepto para kilogramos. 3.5.2 Unidades de Masa – Entre las unidades base y unidades derivadas del SI, la unidad de masa (kilogramo) es la única cuyo nombre, por razones históricas, contienen un prefijo. Nombres de múltiplos y submultiplos decimales de la unidad de masa son formados mediante la unión de prefijos a la palabra gramo (g). 3.5.3 Estos prefijos o sus símbolos están directamente unidos a nombres o símbolos de unidades, formando múltiplos y submultiplos de las unidades. En términos estrictos estos deben ser llamados "múltiplos y submultiplos de las unidades SI", ”particularmente en discusión de la coherencia del sistema (ver Sección 2). En charlas comunes, las unidades base y unidades derivadas, junto con sus múltiplos y submultiplos, son todas llamadas unidades SI. 4 Aplicación del Sistema Métrico 4.1 Generalidades – SI es la forma del sistema métrico que es preferido para todas las aplicaciones. Es importante que esta forma modernizada del sistema métrico sea completa-mente entendida y adecuadamente aplicada. Las prácticas y unidades métricas absoletas son ampliamente extensas, particularmente en aquellos países que hace mucho tiempo que adoptaron el sistema métrico, y su uso
es incorrecto. Esta sección da lineamientos relativos al numero limitado de casos en los cuales las unidades fuera del SI son apropiadamente usadas, y hace recomendaciones relativas al uso y estilo 4.2 Aplicación de los Prefijos SI: 4.2.1 Generalidades – En general los prefijos SI (3.5) deben ser usados para indicar orden de magnitud, para eliminar dígitos no significativos y guiar ceros en las fracciones decimales y proporcionar una alternativa conveniente para la notación poder de diez preferida en computación. Por ejemplo: 12 300 mm se vuelve 12.3 m 12.3 x 103 m se vuelve 12.3 km. 0.00123 4.2.2 Selección – Cuando exprese una cantidad por un valor numérico y una unidad, un prefijo preferiblemente deberá ser seleccionado para que el valor numérico quede entre 0.1 y 1000. Para minimizar la variedad, es recomendable que el prefijo represente 1000 levantado a un integral siendo usado. Sin embargo, tres factores pueden justificar la desviación de arriba: 4.2.2.1 En expresiones de área y volumen, el prefijo hecto-, deca-, deci- y centipuede ser requerido, por ejemplo, hectómetro cuadrado, centímetro cubico. 4.2.2.2 En tablas de valores de la misma cantidad, o en una discusión de tales valores dentro de un contexto dado, generalmente es preferible usar la misma unidad múltiplo siempre. 4.2.2.3 Para algunas cantidades en aplicaciones particulares, un múltiplo particular es usada por costumbre. Por ejemplo, el milímetro es usado para dimensiones lineales en dibujos de ingeniería mecánica aun cuando los valores se encuentran fuera del rango de 0.1 a 1000 mm; el centímetro es frecuentemente usado para mediciones de cuerpo y tamaños de ropa. 4.2.3 Prefijos en Unidades Compuestas – Es recomendado que solamente un prefijo sea usado en la formación de un múltiplo de una unidad compuesta. Normalmente el prefijo será ligado a una unidad en el numerador. Una excepción a esto es cuando el kilogramo se ubica en el denominador. Ejemplos: V/m, no mV/mm, y MJ/kg no kJ/g 4.2.4 Prefijos Compuestos – Los prefijos compuestos, formados por la yuxtaposición de dos o más prefijos SI, no serán usados. Por ejemplo, use 1 nm, no 1 m
Si los valores son requeridos fuera del rango cubierto por los prefijos, deberán ser expresados mediante el uso de potencias de diez aplicados a la unidad base. 4.2.5 Potencias de las Unidades – Un exponente unido a un símbolo conteniendo un prefijo indica que el múltiplo o submultiplo de la unidad (la unidad con su prefijo) es elevado a la potencia expresada por el exponente. Por ejemplo: 1 cm3 = (10-2 m)3 = 10-6 m3 1 ns-1 = (10-9 s)-1 = 10-9 s-1 1 mm2/s = (10-3 m)2/s = 10-6 m2/s 4.2.6 Cálculos – Los errores en los cálculos pueden ser minimizados si la base y la coherente unidad derivada SI son usadas y el valor numérico resultante es expresado en notación de potencias de diez en lugar de usar prefijos. 4.3 Otras Unidades: 4.3.1 Unidades de Sistemas Diferentes – Para auxiliar en preservar la ventaja del SI como un sistema coherente, es prudente minimizar el uso con unidades de otros sistemas. Su uso puede ser limitado a unidades listadas en esta sección. 4.3.2 Unidades en Uso con SI (ver Tabla 6): 4.3.2.1 Tiempo – La unidad SI de tiempo es el segundo. Esta unidad es preferida y puede ser usada si es práctica, particularmente cuando cálculos técnicos son involucrados. En casos donde el tiempo relata la vida cronológica o ciclos calendario, el minuto, la hora, el día y otras unidades calendario pueden ser necesarios. Por ejemplo, la velocidad de un vehículo normal-mente será expresada en kilómetros por hora. 4.3.2.2 Angulo Plano –La unidad SI para ángulo plano es el radian. Es permitido el uso del grado y sus submultiplos decimales cuando el radian no es una unidad conveniente. Se anima a no usar el minuto y el segundo excepto para campos especiales tales como en cartografía. 4.3.2.3 Area – La unidad SI de área es el metro cuadrado (m2). La hectárea (ha) es un nombre especial para hectómetro cuadrado (hm2). Areas extensas de tierra y agua generalmente son expresadas en hectáreas o kilómetros cuadrados (km2). 4.3.2.4 Volumen – La unidad Si de volumen es el metro cubico (m3). Esta unidad, o una de los submultiplos regularmente formados tales como el centímetro cúbico, es preferido. El nombre especial litro (L) ha sido aprobado por el decímetro cubico, pero el uso de esta unidad es restringido a capacidad volumétrica, medidas secas y medida de fluidos (gases y líquidos). Ningún otro prefijo que mili o micro pueden ser usados con litro.
Tabla 5 Prefijos SI Factor de multiplicación 1 000 000 000 000 000 000 = 1018 1 000 000 000 000 000 = 1015 1 000 000 000 000 = 1012 1 000 000 000 = 109 1 000 000 = 106 1 000 = 103 100 = 102 10 = 101 0.1 = 10-1 0.01 = 10-2 0.001 = 10-3 0.000 001 = 10-6 0.000 000 001 = 10-9 0.000 000 000 001 = 10-12 0.000 000 000 000 001 = 10-15 0.000 000 000 000 000 001 = 10-18
Prefijo Exa Peta Tera Giga Mega Kilo Hecto Deca Deci Centi Mili Micro Nano Pico Femto Atto
Símbolo E P T G M k h da d c m n p f a
4.3.2.5 Masa – La unidad SI de masa es el kilogramo. Esta unidad o uno de los múltiplos for-mados por la unión de un prefijo SI con gramo (g), es preferido en todas las aplicaciones. El Megagramo (Mg) es la unidad apropiada para medir masas grandes tal como ha sido expresa-do en toneladas. Sin embargo, el nombre tonelada ha sido dado para algunas unidades de masa grandes que son usadas ampliamente en comercio y tecnología. La tonelada larga de 2240 lb, la tonelada corta de 2000 lb, y la tonelada métrica de 1000 Kg (también llamada tonne). Ninguno de esos términos es SI. El término tonelada métrica puede ser restringido a uso comercial, y ningún prefijo puede ser usado con este. El término tonne es usado por petición. Tabla 6 Unidades en Uso con SI Cantidad Tiempo
Ángulo plano
Volumen Masa Área
Unidad Minuto Hora día Semana, mes, etc. Grado Minuto Segundo Litro tonelada métrica Hectárea
Simbolo Min H D … ° ´ ” L T Ha
Valor en Unidades SI 1 min = 60 s 1 h = 60 min = 3600 s 1 d = 24 h = 86400 s … 1° = (
1L = 1dm3 = 10-3 m3 1t = 103 kg 1 ha =1 hm2 = 104 m2
4.3.3 Unidades en uso Temporalmente con SI (ver Tabla 7)
4.3.3.1 Energía – La unidad Si de energía es el joule, junto con sus múltiplos, se prefiere en todas las aplicaciones. El kilowatthora es ampliamente usado, sin embargo, como una medida de energía eléctrica. Esta unidad puede no ser introducida en las nuevas áreas, y eventualmente puede ser reemplazada por el megajoule. 4.3.3.2 Presión y Esfuerzo –La unidad SI de presión y esfuerzo es el pascal (newton por metro cuadrado) y con sus propios prefijos SI, es aplicable a todas las mediciones. Las viejas unida-des métricas gravitacionales para presión y esfuerzo tales como kilogramo-fuerza por centí-metro cuadrado (kgf/cm2) no serán usadas. Ampliamente extendido y usado ha sido hecho de otras unidades que no son SI, tales como bar y torr para presión, pero este uso es fuertemente desalentado. El milibar es ampliamente usado en meteorología; su uso continúa en el presente para permitir a los meteorologistas comunicarse fácilmente dentro de su profesión. El kilopas-cal puede ser usado en la presentación de información meteorológica para el publico. Tabla 7 Unidades en uso con SI temporalmente Cantidad Energía (ver 4.3.3.1) Sección transversal Presión (ver 4.3.3.2) Actividad (de un radionuclide) Exposición (rayos x y Dosis absorbida Dosis equivalente
Unidad Kilowatthora Barn Bar Curie
Simbolo KWh B Bar Ci
Definición 1 kWh = 3.6 MJ 1 b = 10-28m2 = 100fm2 1 bar = 105 Pa 1 Ci = 3.7x1010 Bq
Roentgen Rad Rem
R Rd Rem
1 R = 2.58x10-4 C/kg 1 rd = 0.01 Gy 1 rem = 0.01 Sv = 10mSv
4.3.4 Unidades y Nombres a ser Abandonados – Una gran cantidad de unidades métricas aparte de las unidades SI han sido definidas sobre los años. Algunas de estas son usadas solamente en campos especiales; otras han encontrado aplicaciones completamente en países que adoptaron el sistema métrico tempranamente. Excepto para el caso especial discutido en las secciones previas, ninguna unidad SI (tan buenos como los nombres especiales para múltiplos y submultiplos de unidades SI) será evitada. Varias categorías de unidades peticionadas son discutidas en 4.3.4.1 a 4.3.4.4. La lista no pretende ser completa, pero solamente indica mas o menos prominentes ejemplos de cada categoría. 4.3.4.1 Unidades Cgs – Todas las unidades peculiares a varios sistemas cgs (sistemas de medida construidas por el uso de centímetro, gramo y segundo, como unidades base) serán evitadas. Entre estas unidades están las siguientes, definidas para mecánica, mecánica de fluidos y fotometría: el ergio, dina, galón, poise, stokes, stilb, phot, y lambert. El uso posterior de las unidades cgs de electricidad y magnetismo es por petición. Esta declaración aplica a las unidades designadas por la abreviación general “esu” (para unidades cgs electrostáticas) y “emu” (para unidades cgs electromagnéticas), incluyendo aquellas unidades que le han sido dados nombres especiales – el gauss, oersted, maxwell, gilbert, biot, y franklin. Esto
también es aplicable a los nombres de unidades formadas con el prefijo ab- y stat-, por ejemplo, el abampere, statvolt, etc. 4.3.4.2 Múltiples Decimales de Unidades SI – Aquellos múltiplos de unidades SI que no pue-dan ser manejados mediante el uso de prefijos SI son por petición. Muchos de estos ejemplos están cubiertos en la subsección 4.3.4.1. Un ejemplo adicional es el angstrom (0.1 nm). 4.3.4.3 Nombres de Unidades a ser Evitadas – Nombres especiales para múltiplos y submúlti- plos de unidades SI, serán evitados excepto para el litro (4.3.2.4), tonelada métrica (4.3.2.5), y hectárea (4.3.2.3). Por ejemplo, no use: fermi…………………… …………..1 fermi = 1 fm = 10-15 m micrón………………..…………….1 micron = 1
-6
m
milimicron…………………………1 milimicron = 1 nm = 10-9 m are………………………………….1 are = 1 dam2 = 100 m2 gamma……………………………..1 gamma = 1 nT (densidad de flujo magnético) (masa)… ………………………..1
=1 g
(volumen)…………………… ..1
= 1 L = 1 mm3
mho………………………………..1 mho = 1 S candela ……………………………1 candela = 1 cd candela de fuerza……………….…1 candela de fuerza = 1 cd 4.3.4.4 Unidades Misceláneas – Otras unidades que no son SI que están peticionadas incluye las siguientes: caloría
kilogramo-fuerza langley (= 1 cal/cm2) carat métrico caballo de fuerza métrico
milímetro de mercurio milímetro, centímetro, metro de agua atmósfera estándar (1 atm = 101.325 kPa) atmósfera técnica ( 1 at = 98.0665 kPa) torr 4.4 Algunos Comentarios Respecto a las Unidades: 4.4.1 Masa, Fuerza y Peso: 4.4.1.1 El peso es una fuerza: el peso de un cuerpo es el producto de su masa y la aceleración debida a la gravedad. 4.4.1.2 El uso del mismo nombre para unidades de fuerza y masa causa confusión. Cuando unidades que no son SI son usadas, una distinción debe ser hecha entre fuerza y masa, por ejemplo, lbf para denotar fuerza en unidades de ingeniería gravimétrica y lb para masa. 4.4.1.3 El termino carga significa masa o fuerza, dependiendo de su uso. Una carga produce una fuerza vertical hacia abajo porque la influencia de la gravedad actuando en una masa puede ser expresada en unidades de masa. Cualquier otra carga es expresada en unidades de fuerza. 4.4.2 Temperatura – La unidad SI de la temperatura dinámica es el kelvin (K), y esta unidad es apropiadamente usada para expresar temperatura termodinámica e intervalos de tempera-tura. Amplio uso es hecho también del grado Celsius (°C), el cual es la unidad SI usada para expresar temperatura Celsius e intervalos de temperatura. La escala Celsius (formalmente llamada centígrada) esta relacionado directamente con la temperatura termodinámica (kelvins) como sigue: El intervalo de temperatura un grado Celsius igual a un kelvin exactamente. La temperatura Celsius (t) esta relacionada a la temperatura termodinámica (T) por la ecuación: t = T – To donde To = 273.15 K por definición La Escala Internacional de Temperatura (ITS-90) debe ser reconocida como la temperatura mundial de extrema precisión. Ver ASTM STP 565, Evolution of the International Practical Temperature Scale of 1968. 4.4.3 Dimensiones Lineales: 4.4.3.1 Las dimensiones nominales nombran el item; ninguna SI equivalente es requerida (ver Sección 2 para definición de “valor nominal”). Por ejemplo, no hay
ninguna “1 pulgada” alrededor de un valor nominal “tubería de 1 pulg”, la dimensión de la cual puede ser convertida como sigue: Tamaño nominal, pulg 1
Diámetro Externo pulg (mm) 1.315 (33.40)
Espesor de pared, pulg (mm) 40 80 160 0.133 0.179 (3.38) (4.55)
0.250 (6.35)
Igualmente, una “2 por 4”es solamente en nombre y se refiere a la dimensión aproximada en pulgadas de una pieza cortada de madera verde, las dimensiones acabadas de las cuales son considerablemente menores. Un ¼-20 UNC rosca de tornillo puede continuar a ser identifica-do de esta manera. Sin embargo, las dimensiones controladas de la pieza, tales como el paso de rosca, diámetro mayor y menor de una rosca de tornillo, deben ser convertidos a valores SI, de acuerdo con 5.1 y 5.2. 4.4.3.2 La textura superficial debe ser expresada en micrómetros. 4.4.4 Cantidades y Unidades Usadas en Mecánica Rotacional: 4.4.4.1 Angulo, Velocidad Angular, Aceleración Angular. Sus unidades SI son radianes, radianes/s y radianes/s2 respectivamente. De acuerdo con la Sección 3.3, desde que el radian es tomado aquí para ser sin dimensiones, las unidades 1, 1/s y 1/s2 solo serán usadas cuando sea apropiado. 4.4.4.2 Momento de Fuerza – (Torque o momento de doblado) es la fuerza por el brazo de momento (brazo de palanca). Sus unidades SI son N.m 4.4.4.3 Momento de Inercia (I) es una propiedad de la distribución de la masa de un 2). Las unidades SI son kg.m2 cuerpo alrededor de un eje (I = 4.4.4.4 Momento Angular (momento de impulso) es el impulso lineal (kg.m/s) tantas veces el brazo de palanca (m). Sus unidades SI son kg.m2/s. Para un cuerpo en rotación el momento angular total es igual al momento de inercia I (kg.m2) 4.4.4.5 Energía Cinética Rotacional es J.
2.
Su SI
4.4.4.6 Trabajo rotacional es igual al torque (N.m) tantas veces el ángulo de rotación (rad). Su unidad SI es J. 4.4.4.7 Rigidez Torsional (torsión constante) de un cuerpo es el torque aplicado (N.m) dividido por el ángulo de giro (rad). Su unidad SI es N.m/rad. 2 4.4.4.8 Aceleración centrípeta 2 (m/s), aceleración lineal, medi-da en unidades SI m/s2.
Nota – La fuerza centrípeta, igual a la masa veces la aceleración centrípeta, es como cualquier fuerza en SI, medida en newton. 4.4.5 Absorción de la Energía de Impacto – Esta cantidad, algunas veces incorrectamente llamada resistencia de impacto o esfuerzo de impacto, es medida en términos del trabajo requerido para quebrar un espécimen estándar; la unidad adecuada es el joule. 4.4.6 Presión y vacío – La presión en el manómetro es la presión absoluta menos la presión ambiente (usualmente la presión atmosférica). Ambas, la presión del manómetro y la presión absoluta son adecuadamente expresadas en pascales, usando los prefijos SI apropiados. La presión absoluta nunca es negativa. La presión del manómetro es positiva si esta por encima de la presión ambiente y negativa si esta por debajo. La presión por debajo del ambiente es frecuentemente llamada vacío; siempre que el termino vacío es aplicado a una medida numérica, esto puede ser hecho ya sea que presión de manómetro negativa o presión absoluta es medida. Ver 4.5.5 para designación de métodos en presión manométrica y presión absoluta 4.4.7 Cantidades sin Dimensiones: 4.4.7.1 Los valores llamados cantidades sin dimensiones, como por ejemplo el índice de refracción y la permeabilidad relativa, son expresados por puros números. En estos casos la correspondiente unidad SI es la relación de las mismas dos unidades SI y pueden ser expresadas por el numero 1. 4.4.7.2 Términos como un porcentaje, partes por mil y partes por millón pueden ser usadas. 4.4.7.3 En todos los casos, el significado debe ser inequívoco. Expresiones como “La fracción mol de CO2 en la muestra fue 1.2 partes por millón “ o “ La fracción de masa de CO2 en la muestra fue 1.2 partes por millón” son permisibles, pero no debe ser permisible si la palabra “mol” en la primera expresión o “masa” en la segunda expresión no están presentes. 4.5 Estilo y Uso – Debe tenerse mucho cuidado para usar los símbolos de las unidades adecuadamente, y la concordancia internacional proporciona reglas uniformes. Se manejan varios nombres de unidades debido a diferencias de lenguaje, pero el uso de reglas incluidas aquí incrementará las comunicaciones en los Estados Unidos. 4.5.1 Reglas para Escribir Símbolos de Unidades: 4.5.1.1 Los símbolos de las unidades pueden ser impresos en tipo normal sin considerar el tipo de estilo usado en los alrededores del texto. 4.5.1.2 Los símbolos de las unidades son inalterados en plural.
4.5.1.3 Los símbolos de las unidades no son seguidos por un periodo excepto cuando son usados al final de una oración. 4.5.1.4 Las letras de los símbolos de las unidades son escritas en letras minúsculas (por ejemplo, cd) a menos que el nombre de las unidades haya sido derivado de un nombre propio, en cuyo caso la primera letra del símbolo es capitalizada (por ejemplo, W, Pa). La excepción es el símbolo para litro, L. Símbolos con prefijos use ambos letras minúsculas o mayúsculas como se muestra en 3.5.1. Los símbolos retienen su forma prescrita sin consideración de su tipografía que lo rodea. Para símbolos usados en sistemas con limitado conjunto de caracteres, refiérase a ANSI X3.50 o ANSI /IEEE 260, como sea aplicable. Los símbolos en ANSI X3.50 son destinados para aplicaciones en el campo o procesamiento de información, donde se requiere una ambigua transmisión de información entre computadoras. Los símbolos en ANSI /IEEE 260 son generalmente consistentes con aquellos en ANSI X3.50 y destinado para comunicaciones entre seres humanos. Los símbolos para limitar los conjuntos de caracteres nunca deben ser usados cuando el conjunto de caracteres disponible permita el uso de los símbolos de uso general adecuados como los dados en este estándar. 4.5.1.5 Cuando una cantidad es expresada como un valor numérico y un símbolo de la unidad, un espacio izquierdo puede estar entre ellos. Por ejemplo, use 35 mm, no 35mm, y 2.37 lm (para 2.37 lúmenes) no 2.37lm. Excepción: ningún espacio a la izquierda entre el valor numérico y el símbolo para grados, minutos y segundos de un ángulo plano, y grados Celsius. Por ejemplo, use 45°, 20°C. 4.5.1.6 Cuando es usada una cantidad expresada como un numero y una unidad es usada en un sentido adjetival, es preferible el uso de un guión en lugar de un espacio entre el numero y el nombre de la unidad o entre el numero y el símbolo. Ejemplos: A tres metros palo…La longitud es 3 m…Una película de 35 mm…El ancho es 35 mm. Sin embargo, para 4.5.1.5 excepción, a 90° ángulo…un ángulo de 90°. 4.5.1.7 Ningún espacio es usado entre el prefijo y el símbolo de la unidad. 4.5.1.8 Símbolos, no abreviaturas, deben ser usados para unidades. Por ejemplo, use “A” y no “amp” para amperio 4.5.2 Reglas para Escribir Nombres: 4.5.2.1 Deletrear los nombres de unidades es tratado como nombres comunes en Inglés. Entonces, la primera letra de un nombre de unidad no es capitalizada excepto en el inicio de una oración o en material capitalizado tal como un titulo. 4.5.2.2 Los plurales son usados cuando es requerido por las reglas de la gramática Inglesa. Y normalmente esta formada regularmente, por ejemplo, henries para el plural de henry. Los siguientes plurales irregulares son recomendados:
Singular: lux, hertz, siemens Plural: lux, hertz, siemens 4.5.2.3 Ningún espacio o guión es usado entre el prefijo y el nombre de la unidad. Hay tres casos donde la vocal final en el prefijo es comúnmente omitido: megohm, kilohm, y hectarea. En todos los otros casos el nombre de la unidad empieza con una vocal ambas vocales son retenidas y ambas son pronunciadas. 4.5.3 Unidades Formadas por Multiplicación y División: 4.5.3.1 Con nombres de unidades: Productos, use un espacio (preferiblemente) o guión corto: newton metro o newton-metro En el caso de watt hora el espacio puede ser omitido, entonces: watthora Cociente, use la palabra por y no una plica: Metro por segundo, no metro/segundo Energía, use el modificador cuadrado o cubico colocado después del nombre de la unidad Metro por segundo cuadrado En el caso de área o volumen, el modificador puede ser colocado después del nombre de la unidad milímetro cuadrado, metro cubico. Esta alternativa es también permitida para derivar unidades que incluyen área o volumen: Watt por metro cuadrado Nota – Para evitar ambigüedad en expresiones complicadas, los símbolos son preferidos sobre las palabras. 4.5.3.2 Con los símbolos de las unidades: Productos: use un punto separador: N.m para newton metro En el caso de W.h, el punto puede ser omitido, entonces: Wh Una excepción a esta práctica es hecha para impresoras de computadoras, maquinas de escribir automáticas, etc., donde el punto separador no es posible, y un punto en la línea puede ser usado. Cociente: use una de las siguientes formas: m/s o m.s-1 o m
s En ningún caso podrá ser usado más de un macizo en la misma expresión a menos que un paréntesis sea insertado para evitar ambigüedad. Por ejemplo, escriba: J/(mol.K) o J.mol-1. K-1 o (J/mol)/K, pero no J/mol/K 4.5.3.3 Símbolos y nombres de unidades no pueden ser mezcladas en la misma expresión. Es- criba: joules por kilogramo o J/kg o J.kg-1 pero no joules/kilogramo o joules/kg o joules.kg-1 4.5.4 Números: 4.5.4.1 El marcador decimal recomendado es un punto en la línea. Cuando escribe números menores que uno, un cero debe ser escrito antes del marcador decimal. 4.5.4.2 Fuera de los Estados Unidos, la coma es siempre usada como un marcador decimal. En algunas aplicaciones entonces, la práctica común en los Estados Unidos de usar la coma para separar dígitos en grupos de tres (como en 23,478) puede causar ambigüedad. Para evitar esta potencial fuente de confusión, la práctica internacional recomienda llamar por separado los dígitos en grupos de tres, continuar desde el punto decimal de izquierda a derecha, y usando un pequeño espacio para separar los grupos. En números de cuatro dígitos en ambos lados del punto decimal el espacio usualmente no es necesario, excepto para uniformidad en las tablas. Ejemplos: 2.141 596 73 722 7372 0.1335 Donde esta práctica es continuada, el espacio puede ser angosto (aproximadamente el ancho de la letra “i”), y el ancho del espacio deberá ser constante y parejo si, como es frecuente el caso en impresoras, espaciamiento de ancho variable es usado entre palabras. Excepción: En algunas aplicaciones especializadas, tales como dibujo de ingeniería, documentos financieros, la práctica de usar un espacio para un separador no es costumbre. 4.5.4.3 Porque billón significa un mil millones (prefijo giga) en los Estados Unidos, pero un millón de millones (prefijo tera) es mayor en otros países, este término y otros, tales como trillón, deben ser evitados en la escritura técnica. 4.5.4.4 Use M para indicar miles, como en MCF para miles de pies cúbicos, o en MCM miles de circular mils, de MM para indicar millones, de C para indicar cientos, etc., es deseable a causa de conflictos obvios con los prefijos SI. 4.5.5 Accesorios – Accesorios de letras para un símbolo unitario como un medio de dar información acerca de la naturaleza de la cantidad bajo consideración es incorrecta. Entonces Mwe para “megawattselectrico (energía),” Vac para “volt ac” y kJt para “kilojoules termal (energía)” no son aceptables. Por esta razón, ningún intento debe ser hecho para construir SI equivalentes de las abreviaciones “psia” y “psig” frecuentemente usado para distinguir entre presión absoluta y de
manómetro. Si el contexto deja alguna duda como para la cual se propone, la palabra presión puede ser calificada apropiadamente. Por ejemplo: “…a una presión manométrica de 13 kPa” o “…a una presión absoluta de 13 kPa” Donde el espacio es limitado, tal como en manómetros, placa gravada, membretes y en encabezados, es permisible el uso del símbolo unidad seguido por un espacio y el modificador en paréntesis. Por ejemplo: V (ac) y V (dc); kPa (gage) y kPa (absoluta). 4.5.6 Pronunciación – Alguna pronunciación recomendada en Inglés se muestra en la Tabla 8 Tabla 8 Pronunciación Recomendada Prefijo Pronunciación (USA) Prefijo Pronunciación (USA) Exa Ex´ a (como en Deci Como en decimal about) Peta Centi Tera Mili Giga Micro Mega Nano Kilo Pico Hecto Femto Deka Atto
Unidades Seleccionadas Candela Joule Kilometro Pascal Siemens
5. Reglas para Conversión y Redondeo 5.1 Generalidades 5.1.1 Factores de conversión para cambiar un valor de una cantidad expresada en unidades que no son SI al correspondiente valor de esa cantidad expresada en el Sistema Internacional de Unidades puede ser exacto o una aproximación adecuada para el caso particular. Las reglas en esta sección están basadas en el uso de ambos factores aproximados o exactos los cuales como aquellos factores de siete dígitos listados en el apéndice X3. En algunos casos la cantidad es tal que los factores con menos dígitos son apropiados. 5.1.2 La conversión de cantidades puede ser manual con el cuidado de considerar la implícita correspondencia entre la precisión de la información y numero de dígitos dado. En todas las conversiones, el numero de dígitos significativos retenidos pueden ser tal que la precisión no es sacrificada ni exagerada. (Para lineamientos relativos a los dígitos significativos ver 5.3). Por ejemplo, una longitud de 125 pies convertidos exactamente a 38.1 m. Si, sin embargo, los 125 pies de longitud han sido obtenidos por redondeo con una precisión de 5 pies, la
conversión puede ser dada como 38 m; y si esta ha sido obtenida mediante redondeo a la precisión de 25 pies, la conversión puede ser dada como 40 m. 5.1.3 El procedimiento de conversión adecuado es multiplicar un valor por un factor de con-versión que sea más exacto como es requerido; el resultado es entonces el redondeo al numero apropiado de dígitos significativos. Por ejemplo, para convertir 3 pies 2 9/16 pulg. a metros: (3x0.3048) + (2.5625x0.0254) = 0.979 487 5 m, el cual se redondea a 0.979 m. No redondee ambos el factor de conversión o la cantidad antes de efectuar la multiplicación, ya que la precisión puede ser reducida. Después de la conversión, el valor SI puede ser expresado por unidades múltiplo o submultiplo de SI por el uso del prefijo adecuado, por ejemplo 979 mm. 5.2 Precisión y Redondeo – Una conversión obtenida mediante multiplicación de un valor por un factor de siete dígitos usualmente da un producto con más dígitos que el valor original. El valor convertido puede ser redondeado al numero adecuado de dígitos significativos conmensurable con la pretendida precisión. La conversión usualmente da un producto con más dígitos que el valor original. Los aspectos prácticos de las mediciones pueden ser considerados cuando sean usados SI equivalentes. Si una escala que tiene divisiones de 1/16 pulg fue conveniente para hacer las mediciones originales, una escala métrica con divisiones de 1 mm obviamente es conveniente para mediciones en unidades SI. Similarmente un manómetro o calibrador graduado en divisiones de 0.02 mm es comparable con uno graduado en divisiones de 0.001 pulg. Situación análoga existe en masa, fuerza, y otras mediciones. Muchas técnicas son usadas para guiar la determinación de los números adecuados de dígitos significativos en la conversión de valores. Dos diferentes aproximaciones para el redondeo de cantidades son descritas aquí – uno para uso general y otro para conversión de dimensiones que involucran intercambiabilidad mecánica. 5.2.1 Conversión General – Esta aproximación depende primero en establecer la precisión o exactitud pretendida de la cantidad como una guía necesaria para el numero de dígitos a retener. Esta precisión puede ser relativa al numero de dígitos en el original, pero en muchos casos esto no es un indicador fiable. Una figura 1.1875 puede ser un muy exacto decimal de un no critico 1 3/16 que puede haber sido expresado como 1.19. Por otro lado, el valor 2 puede significar “alrededor de 2,” o este puede significar un valor muy exacto de 2 el cual pudo haber sido escrito 2.0000. Por lo tanto es necesario determinar la precisión pretendida de una cantidad antes de convertirla. Este estimado de precisión proyectada nunca debe ser menor que la exactitud de las mediciones y debe usualmente ser menor que un décimo de la tolerancia si existe una. Después de estimar la precisión de la dimensión, la dimensión convertida debe ser redondeada a un numero mínimo de dígitos significativos (ver 5.3) tal que la unidad del ultimo lugar es igual o menor que la precisión convertida. Ejemplos: 1. Una barra de 6 pulg de longitud. En este caso, la precisión es estimada a ser convertida 152.4 mm puede ser redondeado al más cercano 10 mm, o 150 mm.
2. 50 000 lbf/pulg2 (psi) esfuerzo de tensión. En este caso, la precisión es estimada 2
0.25 % para el medidor de tensión y otros factores. Por lo tanto, la dimensión convertida, 344.7379 MPa, puede ser redondeada a la más cercana unidad entera, 345 MPa. (psi). Entonces un décimo de la tolerancia es 3 (20.68 kPa), la dimensión convertida puede ser redondeada al más cercano 10 kPa 100 kPa. 2
lbf/pulg2
5.2.2 Casos Especiales: 5.2.2.1 Los valores convertidos pueden ser redondeados al numero mínimo de dígitos significativos que mantendrán la precisión requerida, como se discute en 5.1.2. En algunos casos la desviación de esta práctica para hacer uso de números convenientes o enteros puede ser factible, en cuyo caso la palabra “aproximado” puede ser usada siguiendo la conversión. Por ejemplo: 1 7/8 pulg = 47.625 mm exacto 47.6 mm redondeo normal 47.5 mm (aprox) redondeo al numero preferido 48 mm (aprox) redondeo a numero entero 5.2.2.2 Una cantidad establecida como un limite, tal como “no mayor que” o “máximo,” puede ser manejada de manera que el limite establecido no es violado. Por ejemplo, un espécimen “de al menos 4 pulg de ancho” requiere un ancho de al menos 101.6 mm, o al menos 102 mm. 5.3 Dígitos Significativos: 5.3.1 Cuando se convierten valores integrales de unidades, consideraciones pueden ser dadas a la implicada o requerida precisión del valor integral a ser convertido. Por ejemplo, el valor “4 pulg” puede ser proyectado para representar 4, 4.0, 4.00, 4.000 o 4.0000 pulg, o cualquier precisión mayor. Obviamente, el valor convertido puede ser llevado a un numero suficiente de dígitos para mantener la precisión implicada o requerida en la cantidad original. 5.3.2 Cualquier dígito que sea necesario para definir el valor especifico o cantidad es mencionada para ser significativa. Cuando la medición al más cercano 1 m, una distancia puede ser registrada como 157 m; este numero tiene tres dígitos significativos. Si la medida ha sido hecha al más cercano 0.1 m, la distancia pudo haber sido 157.4 m; este numero tiene cuatro dígitos significativos. 5.3.3 Ceros pueden ser usados para indicar un valor especifico, como cualquier otro dígito o para indicar el orden de magnitud de un numero. La población de Estados Unidos en 1970 figura redondeada al millar como 203 185 000. Los seis
dígitos del lado izquierdo de este numero son significativos; cada medida un valor. Los tres dígitos del lado derecho son ceros los cuales indican el orden de magnitud del numero redondeado al más cercano millar. La identificación de dígitos significativos es solamente posible a través del conocimiento de las circunstancias. Por ejemplo, el numero 1000 puede ser redondeado de 965, en cuyo caso solamente un cero es significativo, o este puede ser redondeado de 999.7, en cuyo caso todos los tres ceros son significativos. 5.3.4 Ocasionalmente la información requerida para una investigación puede ser trazada desde una variedad de fuentes donde ellas han sido registradas con varios grados de refina-miento. Reglas especificas pueden ser observadas cuando cada información es sumada, restada, multiplicada o dividida. 5.3.4.1 La regla para adición y substracción es que la respuesta no contiene digitos significa-tivos más alejado de la derecha que ocurra en el menor numero preciso. Considerar la adición de tres números de tres fuentes, la primera de las cuales reporta información en millones, la segunda en cientos y la tercera en unidades: 163 000 000 163 000 000 217 885 000 217 900 000 96 432 768 96 400 000 477 317 768 477 300 000 El total indica una precisión que no es valida. Los números pueden primero ser redondeados a un dígito significativo mas alejado del lado derecho que el de al menos numero preciso y la suma tomada como se muestra en el lado derecho. El total es entonces redondeado a 447 000 000 llamado por la regla. Note que si la segunda de las figuras a ser adicionada fuese 217 985 000, el redondeo antes de la suma hubiese produ-cido 218 000 000, en cuyo caso el 0 siguiente a 218 hubiese sido un dígito significativo. 5.3.4.2 La regla para multiplicación y división es que el producto o cociente contendrán no mas digitos significativos que los contenidos en el numero, con pocos números significativos usados en la multiplicación o división. La diferencia entre esta regla y la regla para adición o sustracción puede ser notada; la ultima regla simplemente requiere redondeo de dígitos tendidos a la derecha de los últimos digitos significativos en el mínimo numero preciso. Las siguiente ilustraciones aclaran la diferencia: Multiplicación: 113.2 x 1.43 = 161.876, redondeado a 162 División: 113.2 1.43 = 79.16, redondeado a 79.2 Adición: 113.2 + 1.43 = 114.63, redondeado a 114.6
Substracción: 113.2 – 1.43 = 111.77, redondeado a 111.8 El producto y cociente de arriba están limitados a tres digitos significativos desde que 1.43 contiene solamente tres digitos significativos. En contraste, la respuesta redondeada en los ejemplos de la adición y substracción contienen cuatro digitos significativos. 5.3.4.3 Los números usados en la ilustración de arriba todos han sido estimados o medidos. Los números que son conteos exactos son tratados como si ellos consisten en un infinito numero de digitos significativos. Declarado mas simple, cuando un conteo es usado en computación con una medida del numero de digitos significativos en la respuesta es el mismo como el numero de digitos significativos de la medición. Si un conteo de 40 es multiplicado por una medida de 10.2, el producto es 408. Sin embargo, si 40 tuviera una precisión estimada solamente al más cercano 10, y desde aquí comprendida pero un dígito significativo, el producto será 400. 5.4 Valores Redondeados: 5.4.1 Cuando una figura es redondeada a unos pocos digitos que el numero total disponible, el procedimiento puede ser el siguiente: 5.4.1.1 Cuando el primer dígito descartado es menor que 5, el ultimo dígito retenido no será cambiado. Por ejemplo, 3.463 25, si es redondeado a cuatro digitos, será 3.463; si redondeado a tres digitos, 3.46. 5.4.1.2 Cuando el primer dígito descartado es mayor que 5, o si este es un 5 seguido por al menos un dígito diferente de 0, el ultimo dígito retenido puede ser incrementado en una unidad. Por ejemplo, 8.376. 52, si redondeamos a cuatro digitos, será 8.377; si redondeamos a tres digitos 8.38. 5.4.1.3 Cuando el primer dígito descartado es exactamente 5, seguido solo de ceros, el ultimo dígito retenido será redondeado hacia arriba si este es un numero impar, pero el ajuste no debe ser hecho si es un numero par. Por ejemplo, 4.365, cuando es redondeado a tres digitos, se tiene 4.36. El numero 4.355 puede redondearse al mismo valor, 4.36, si es redondeado a tres digitos. 5.5 Conversión de Dimensiones Lineales de Partes Intercambiables – El uso de la relación exacta 1 pulg = 25.4 mm generalmente produce valores convertidos conteniendo más lugares decimales que son requeridos por la precisión deseada. Esto es entonces necesario para redondear estos valores adecuados y al mismo tiempo mantener el grado de precisión en los valores convertidos compatible con el del valor original. 5.5.1 Generalidades – El numero de lugares decimales dados en la Tabla 9 por redondeo convertidos las dimensiones tolerancias relativas al grado de precisión al tamaño de las tolerancias especificadas. Dos métodos para usar la Tabla 9 son dados: Método A, el cual redondea los valores cercanos a cada limite, y Método B, el cual redondea los valores siempre dentro de los limites.
En el Método A, el redondeo es afectado al más cercano valor redondeado del límite, así que, en el promedio, las tolerancias convertidas mantienen estadísticamente identidad con las tolerancias originales. Los limites convertidos por este método, donde sea aceptable por intercambiabilidad, sirva como una base para inspección. En el Método B, el redondeo es hecho sistemáticamente hacia el interior de la zona de tolerancia así que la tolerancia convertida nunca es mayor que la tolerancia original. Este método puede ser empleado cuando los limites originales tienen a ser absolutamente respetados, en particular, cuando los componentes hechos para convertir los limites son inspeccionados por medio de medidas originales. Método A – El uso de este método asegura que aún en el más desfavorable de los casos ninguno de los dos limites originales serán cambiados por más del 5 % del valor de la tolerancia. Proceda como sigue: (a) Calcule el limite máximo y mínimo en pulgadas. (b) Convierta los correspondientes dos valores exactamente en milímetros por medio del factor de conversión 1 pulgada = 25.4 mm. (c) Redondee el resultado obtenido al valor redondeado cercano como se indica en la Tabla 9, dependiendo de la tolerancia original en pulgadas, esto es, en la diferencia entre dos limites en pulgadas. Método B – Este método puede ser empleado cuando los limites originales no pueden ser violados, por instancia, certeza critica, de partes unidas. En casos extremos, este método puede incrementar el limite inferior a un máximo de 10 % de la tolerancia y decrecer el limite superior a un máximo de 10 % de la tolerancia. (a) Proceda como en el Método A, paso (a) (b) Proceda como en el Método A, paso (b) (c) Redondee cada limite hacia el interior de la tolerancia, esto es, al siguiente valor bajo para el limite superior y el siguiente valor mayor para el limite inferior. Ejemplos
Los limites son …………………………………………..1.934 y 1.966 La conversión de los dos limites en milímetros da…49.1236 y 49.9364 Método A – La tolerancia es igual a 0.032 pulg. y entonces cae entre 0.004 y 0.04 ( Tabla 9). Redondeando estos valores al mas cercano 0.01 mm, los valores en milímetros a ser empleados para estos dos limites son …………………….49.12 y 49.94
Método B – Redondeando con dirección al interior de la tolerancia, los valores en milímetros para estos dos limites son ……………………………….. 49.13 y 49.93 Esto reduce la tolerancia a 0.80 en lugar de 0.82 mm dadas por el Método A. Tabla 9 Tolerancias Redondeadas de pulgadas a milímetros Tolerancia Original, Pulgadas Al menos Menor que 0.000 04 0.000 4 0.000 4 0.004 0.004 0.04 0.04 0.4 0.4
Finura del Redondeo (mm) 0.0001 0.001 0.01 0.1 1
5.5.2 Métodos Especiales para Dimensiones con Mas o Menos Desviaciones – En orden para evitar la acumulación del redondeo de errores, los dos limites de tamaños normalmente son convertidos separadamente: entonces, pueden primero ser calculados en la dimensión consis-tente de un tamaño básico y dos desviaciones. Sin embargo, (excepto cuando el Método B es especificado) como una alternativa, el tamaño básico puede ser convertido al más cercano valor redondeado y cada una de las desviaciones convertidas hacia el interior de la tolerancia. Este método, el cual algunas veces hace conversiones fáciles, da la misma garantía máxima de precisión como el Método A, pero usualmente resulta en menores tolerancias convertidas 5.5.3 Métodos Especiales para Limitación Impuesta por Exactitud de Mediciones—Si el incremento de redondeo para las tolerancias dadas en la Tabla 9 es también pequeña para la exactitud de medición disponible, los limites que son aceptables para intercambio pueden ser determinados separadamente para las dimensiones. Por ejemplo, donde la exactitud de la medición es limitada a 0.001 mm, los estudios muestran que los valores convertidos de 1.0000 redondeados a 25.413 y 25.387 mm en lugar de 25.4127 y 25.3873 mm con una pequeña desventaja, ninguno de los dos limites originales es excedido por mas de 1.2 % de la tolerancia. 5.5.4 Tolerancia de Posición – Si el dimensionamiento consiste solamente de una tolerancia de posición alrededor de un punto definido por una dimensión básica sin tolerancia, la dimensión básica puede ser convertida al más cercano valor redondeado y la variación de posición (radio)separadamente convertida mediante redondeo hacia abajo. 5.5.5 Tolerancia de Dimensión Aplicado a una Dimensión de Posición sin Tolerancia – Si la tolerancia de dimensión es localizada en un plano, la posición de la cual esta dada mediante no- tolerancia básica o dimensión del “gage,” tal como cuando el dimensionamiento certero de superficies cónicas, procede como sigue. (a) Redondee la medida de referencia convertida arbitrariamente, al valor más cercano.
(b) Calcule exactamente, en la unidad de medición convertida, los nuevos limites máximo y mínimo de la zona de tolerancia especificada, en el plano definido por la nueva dimensión básica. (c) Redondee estos limites de conformidad con las reglas dadas en 5.4. Por ejemplo, un cono de inclinación 0.05 pulg/pulg tiene un diámetro de 1. 0.002 pulg en una referencia plano localizado por la dimensión sin tolerancia 0.9300 pulg. En virtud de la inclinación del cono, los limites de la zona de tolerancia dependen de la posición del plano de referencia. Consecuentemente, si la dimensión 0.9300 pulg =23.6220 mm es redondeada a 23.600 mm (esto es una reducción de 0.022 mm), cada uno de los dos limites originales, cuando son convertidos exactamente a milímetros, pueden ser corregidos por 0.022 x 0.05 = 0.0011 mm, en el apropiado sentido, antes de ser redondeados. 5.5.6 Consideración de Máxima y Mínima Condición del Material—La habilidad para ensamblar partes unidas depende en una condición “go” los limites máximos del material de las partes. Los limites mínimos de material, el cual esta determinado por las respectivas tolerancias, frecuentemente no son como criticas desde un punto de vista funcional. En efecto, esto puede ser deseable para emplear una combinación de Métodos A y B en conversiones claras mediante el uso del Método B para los limites máximos del material y Método A para los limites mínimos del material. Alternativamente, esto puede ser deseable para redondear automáticamente la conversión de los limites mínimos del material fuera de los limites originales para proporcionar mayores tolerancias para fabricación. 5.5.7 En corto tiempo la técnica descrita en 5.5 proporciona buena precisión de conversión 5.6 Otras Unidades: 5.6.1 Temperatura – La guía general para convertir tolerancias desde grados Fahrenheit a kelvin o grados Celsius esta dada abajo: Conversión de Temperatura (Requerimientos de Tolerancia) Tolerancia (°F) Tolerancia (K o °C) 2(
Normalmente, las temperaturas expresadas en un numero entero de grados Fahrenheit pueden ser convertidos al más cercano 0.5 kelvin (o grados Celsius). Como con otras cantidades, el numero de digitos significativos para retener dependerá sobre la precisión implícita de la dimensión original, por ejemplo:
5.6.2 Presión o Esfuerzo – Como con otras cantidades, los valores de presión y esfuerzo pueden ser convertidos por los principios dados arriba. Valores con una incerteza de más del 2 %pueden ser convertidos sin redondeo mediante factores aproximados: 1 lbf/pulg2 (1 psi) = 7 kN/m2 = 7 kPa Referencia: Annual Book of ASTM Standard, 2003 Volumen 14.02 Métodos de Ensayo General, Terminología, Métodos estadísticos E 380 FACTORES DE CONVERSIÓN SELECCIONADOS (* Exacto) Para convertir de Atmósfera (760 mm Hg) Board foot Btu (Tabla Internacional) Btu (Tabla Internacional)/h Btu (T. I.). Pulg./s.pie2.°F
A Pascal (Pa) Metro cubico (m3) Joule (J) Watt (W)
Multiplique por 1.013 25 x 105 2.359 737 x 10-3 1.055 056 x 103 2.930 711 x 10-1
Watt por metro kelvin
5.192 204 x 102
(k, conductividad termal) Caloría (Tabla Internacional) Centipoise Centistokes
[W/(m.K)] Joule (J)
4.186 800*
Circular mil Grado Fahrenheit Pie Pie2 Pie3 Pie.lbf
Pascal segundo (Pa.s) Metro cuadrado por segundo (m2/s) Metro cuadrado (m2) Grado Celcius Metro (m) Metro cuadrado (m2) Metro cubico (m3) Joule (J)
1.000 000* x 10-3 1.000 000* x 10-6 5.067 075 x 10-10 t°C=(t°F-32)/1.8 3.048 000*x 10-1 9.290 304*x 10-2 2.831 685 x 10-2 1.355 818
Pie.lbf/min Pie/s2 Galón (U.S. liquido) Caballo de fuerza (eléctrico) Pulgada Pulgada2 Pulgada3 Pulgada de mercurio Pulgada de agua Kgf/cm2 Kip (1000 lbf) Kip/pulg2 (ksi) Onza (U.S. fluido) Onza fuerza Onza (avoirdupois) onza (avoirdupois)/pie2 Onza (avoirdupois)yd2 Onza (avoirdupois)/gal (U.S. liquido) Pinta (U.S. liquido) Libra fuerza (lbf) Libra (lb avoirdupois) Lbf/pulg2 (psi) Lb/pulg3 Lb/pie3 Cuarto (U.S. liquido) Ton (corta, 2000 lb) Torr (mm Hg, 0°C) W.h Yarda Yarda2 Yarda3
Watt (W) Metro por segundo cuadrado (m/s2) Metro cubico (m3) Watt (W)
2.259 697 x 10-2 3.048 000*x 10-1
Metro (m) Metro cuadrado (m2) Metro cubico (m3) Pascal (Pa) Pascal (Pa) Pascal (Pa) Newton (N) Pascal (Pa) Metro cubico (m3) Newton (N) Kilogramo (kg) Kilogramo por metro cuadrado (kg/m2) Kilogramo por metro cuadrado (kg/m2) Kilogramo por metro cubico (kg/m3)
2.54 000* x 10-2 6.451 600* x 10-4 1.638 706 x 10-5 3.376 85 x 103 2.488 4 x 102 9.806 650* x 104 4.448 222 x 103 6.894 757 x 106 2.957 353 x 10-5 2.780 139 x 10-1 2.834 952 x 10-2 3.051 517 x 10-1
Metro cubico Newton (N) Kilogramo (kg) Pascal (Pa) Kilogramo por metro cubico (kg/m3) Kilogramo por metro cubico (kg/m3) Metro cubico (m3) Kilogramos (kg) Pascal (Pa) Joule (J) Metro (m) Metro cuadrado (m2) Metro cubico (m3)
4.731 765 x 10-4 4.448 222 4.535 924 x 10-1 6.894 757 x 103 2.767 990 x 104
ASTM Designación: D 2419 – 02 ASTM Designación: D 2419 – 02. Método de Ensayo Estándar para Valor Equivalente de Arena de Suelos y Agregado Fino
3.785 412 x 10-3 7.460 000*x102
3.390 575 x 10-2 7.489 152
1.601 846 x 10 9.463 529 x 10-4 9.071 847 x 102 1.333 22 x 102 3.600 000* x 103 9.144 000* x 10-1 8.361 274 x 10-1 7.645 549 x 10-1
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo pretende servir como un ensayo rápido de correlación en el campo. El propósito de este método de ensayo es indicar, bajo condiciones estándar, las proporciones relativas de arcilla o finos plásticos y polvo en suelos granulares y agregado fino que pasa la malla de 4.75 mm (No. 4). El termino “equivalente de arena” expresa el concepto que la mayoría de suelos granulares y agregado fino son mezclas deseables de particulas gruesas, arena y generalmente no deseables arcillas, finos plásticos y polvo. NOTA 1 – Algunos laboratorios desarrollan el ensayo en material con un tamaño menor que la malla No. 4 (4.75 mm). Esto es hecho para evitar atrapar la arcilla, finos plásticos y polvo bajo formas escamosas con tamaños de partículas de 4.75 a 2.36 mm (No. 4 a No. 8). Ensayando material de tamaño pequeño puede bajar el resultado numérico del ensayo. 1.2 Unidades de Medida: 1.2.1 Los valores establecidos en unidades del Sistema Internacional (SI) son considerados como las estándar, con la excepción de las dimensiones del aparato especial de ensayo para equivalente de arena descrito en la Fig. 1, en el cual las dimensiones en pulgadas son estándar. Los valores en paréntesis son para información únicamente. 1.3 Este estándar no pretende dar lineamientos de todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos de Referencia 2.1 Estándares ASTM C 670 Práctica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia en Métodos de Ensayo para Materiales de Construcción C 702 Práctica para Reducción de Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo D 8 Terminología Relativa a Materiales para Carreteras y Pavimentos D 75 Práctica para Muestreo de Agregados D 653 Terminología Relativa a Suelo, Roca y Fluidos Contenidos E 11 Especificación para Mallas de Alambre Tejido para Propósitos de Ensayo 2.2 Estándares AASHTO:
T 176 Método de Ensayo Estándar para Finos Plásticos en Agregados Graduados y Suelos mediante el Uso del Ensayo Equivalente de Arena 3. Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 agregado fino - agregado que pasa la malla de 9.5 mm (3/8 pulg.) y casi totalmente pasando la malla de 4.75 mm (No. 4) y predominantemente retenido en
3.1.2 equivalente de arena- una medida de la cantidad de contaminación de limo o arcilla en el agregado fino (o suelo) como es determinado por el ensayo (ver Terminología D 653). (Para mayor explicación, ver Resumen del Método de Ensayo y Significado y Uso). 3.1.3 suelo- sedimentos u otras acumulaciones de partículas sólidas no consolidadas produ-cidas por la desintegración física o química de rocas las cuales pueden o no contener materia orgánica (ver Terminología D 653). 4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Un volumen medido de suelo o agregado fino y una pequeña cantidad de solución flocu-lante son colocados dentro de un cilindro plástico graduado y es agitado para aflojar los revestimientos de arcilla en las partículas de arena en el especimen de ensayo. Entonces el especimen es “irrigado” usando solución floculante adicional forzando al material de arcilla entrar en suspención sobre la arena. Después de un período de sedimentación prescrito, la altura de arcilla floculada es leída y la altura de arena en el cilindro es determinada. El equivalente de arena es la relación de la altura de arena a la altura de arcilla por 100. 5. Significado y Uso 5.1 Este método de ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, finura y carácter de material de arcilla presente en el especimen de ensayo. 5.2 Un valor mínimo de equivalente de arena puede ser especificado para limitar la cantidad permisible de finos arcillosos en un agregado. 5.3 Este método de ensayo provee un método de campo rápido para determinar cambio en la calidad de los agregados durante la producción o colocación. 6. Interferencias
durante el desarrollo de este ensayo.
NOTA 2— Si las condiciones de campo evitan el mantenimiento del rango de temperatura, muestras arbitro frecuente deben ser suministradas a un laboratorio donde sea posible el control de la propia temperatura. También es posible establecer curvas de corrección de temperatura para cada material siendo ensayado donde el control de la propia temperatura no es llevado. Sin embargo, ninguna corrección general debe ser utilizada para algunos materiales con un rango angosto de valores de equivalente de arena. Las muestras que reúnan los requerimientos mínimos para equivalentes de arena en una solución de trabajo con temperatura abajo del rango recomendado no necesitan ser sometida a ensayo de arbitraje. 6.2 Desarrolle el ensayo en un lugar libre de vibración. La vibración excesiva puede causar la suspención del material con asentamiento a una razón mayor que la normal. 6.3 No expongas los cilindros plásticos a los rayos del sol, a menos que sea necesario. 6.4 Ocasionalmente puede ser necesario remover el desarrollo de un hongo del recipiente que contiene la solución de trabajo cloruro de calcio y del lado interno del tubo flexible o tubo irrigador. Este hongo puede fácilmente ser visto como una sustancia viscosa en la solución, o como un crecimiento del molde en el lado interno del mismo. 6.4.1 Para remover este hongo, prepare un solvente limpio diluyendo solución de hipoclorito de sodio ( blanqueador de cloro casero) con una cantidad igual de agua. 6.4.2 Después de descartar la solución contaminada, llene el recipiente con el solvente limpio preparado: deje alrededor de 1 Litro del solvente limpio para flujo a través del sifón ensamblado y tubo irrigador, entonces coloque la abrazadera apretada en el final del tubo para cortar el flujo de solvente y para sostener el solvente en el tubo. Rellene el recipiente y permítale mantenerse toda la noche. 6.4.3 Después del remojo, deje que el solvente limpie por flujo a través del sifón ensamblado y del tubo irrigador. 6.4.4 Remueva el sifón ensamblado del recipiente con la solución y enjuague ambos con agua limpia. El tubo irrigador y el sifón ensamblado pueden ser enjuagados fácilmente adhiriendo una manguera entre la punta del tubo irrigador y el grifo del agua y regresar el lavado de agua fresca a través del tubo. 6.5 Ocasionalmente los agujeros en la punta del tubo irrigador pueden ser obstruidos por una partícula de arena. Si la obstrucción no puede ser liberada por ningún otro método, use un alfiler u otro objeto puntiagudo para forzarlo a salir teniendo extremo cuidado de no agrandar el tamaño de la abertura. 6.6 La solución de trabajo que tenga mas de dos semanas debe ser descartada.
6.7 El mezclado y almacenamiento del recipiente para la solución debe ser completamente lavado antes de mezclar una solución fresca. 6.8 La solución fresca no deberá ser adicionada a la solución vieja, a pesar de todo. 7. Aparatos 7.1 Un cilindro graduado de plástico acrílico transparente, tapones de hule, tubo irrigador, pesa de pie ensamblado y sifón ensamblado, todo conforme a la respectiva especificación y dimensiones mostradas en la Fig. 1. Ver anexo A1 para aparato alternativo. 7.2 Molde de medida—Un molde cilíndrico de aproximadamente 57 mm (2 ¼ pulg.) 7.3 Malla 4.75 mm (No. 4), conforme a los requerimientos de la Especificación E 11. 7.4 Embudo, boca ancha, para transferir la muestra dentro del cilindro graduado. 7.5 Botellas, 2 de 3.8 L (1.0 gal) para almacenar la solución de existencia y de trabajo. 7.6 Recipientes planos, para mezclado. 7.7 Reloj o cronómetro, con lecturas en minutos y segundos. 7.8 Agitador Mecánico para Equivalente de Arena, designado para sostener el cilindro plástico graduado requerido en una posición horizontal aunque esta sujeto a un movimiento reciproco paralelo a su longitud y teniendo una carrera de 203.2 en la Fig. 2. El agitador debe estar seguramente sostenido a una base firme y nivelada. NOTA 3— El movimiento de las partes del agitador mecánico debe ser provista con defensas de seguridad para protección del operador. 7.9 Agitador Equivalente de Arena Operado Manualmente-- (opcional), como se muestra en la Fig. 3, o equivalente, capaz de producir un movimiento oscilatorio a , con una asistencia manual designado para sostener el cilindro graduado requerido en una posición horizontal y pasar sujeto a un movimiento recíproco paralelo a su longitud. El agitador debe estar sostenido seguramente a una base firme y nivelada. Si solamente unos pocos ensayos serán corridos el agitado puede ser sostenido con las manos en una base firme y nivelada.
7.10 Horno, de suficiente tamaño y capaz de mantener una temperatura de 110 5º C. 7.11 Papel Filtro, Watman No. 2V o equivalente. 8. Reactivos y Materiales 8.1 Solución Stock—El material listado en 8.1.1, 8.1.2 y 8.1.3 puede ser usado para preparar la solución stock. Si el uso de formaldehído como el biocide es de preocupar, el material en 8.1.2 o 8.1.3 puede ser usado. Una cuarta alternativa es no usar cualquier biocide estipulando que el tiempo de almacenamiento de la solución stock no es suficiente para fomentar el crecimiento de hongos. 8.1.1 Solución stock (en existencia) con formaldehído. 8.1.1.1 Cloruro de Calcio Anhidro, 454 g (1.0 lb) de grado técnico. 8.1.1.2 Glicerina USP, 2050 g (1640 mL). 8.1.1.3 Formaldehído, (solución al 40% en volumen) 47 g (45 mL). 8.1.1.4 Disuelva 454 g (1.0 lb) de cloruro de calcio en 1.89 L (1/2 gal) de agua destilada. Enfríe y filtre a través de papel filtro plegado rápido y listo. Adicione los 2050 g de glicerina y 47 g de formaldehído a la solución filtrada, mezcle bien y diluya para 3.78 L (1 gal.) 8.1.2 Solución stock con glutaraldehído. 8.1.2.1 Cloruro de Calcio Dihidratado, 577 g (1.27 lb) de grado A.C.S. Nota 4—El grado ACS de cloruro de calcio dihidratado es especificado para la solución stock preparada con glutaraldehído porque los ensayos indican que las impurezas en el grado técnico del cloruro de calcio anhidro pueden reaccionar con el glutaraldehído resultando en un precipitado desconocido. 8.1.2.2 Glicerina USP, 2050 g (1640 mL). 8.1.2.3 1,5-Pentanedial (Glutaraldehído) solución al 50% en agua 59 g (53 mL). 8.1.2.4 Disuelva los 577 g (1.27 lb) de cloruro de calcio dihidratado en 1.89 L (1/2 gal) de agua destilada. Enfríe y adicione los 2050 g de glicerina y los 59 g de glutaraldehído a la solución, mezcle bien y diluya para 3.78 L (1 gal).
Nota 5 – 1,5-pentanedial, también conocido como glutaraldehído, glutaricdialdehído, y nombre de marca UCARCIDE 250, puede ser obtenido como “Solución de Glutaraldehído al 50¿” 8.1.3 Solución stock con Kathon CG/ICP. 8.1.3.1 Cloruro de calcio Dihidratado, 577 g (1.27 lb) de grado A.C.S. 8.1.3.2 Glicerina USP, 2050 g (1640 mL). 8.1.3.3 Kathon CG/ICP, 63 g (53 mL). 8.1.3.4 Disuelva los 577 g (1.27 lb) de cloruro de calcio dihidratado en 1.89 L (1/2 gal) de agua destilada. Enfríe y adicione los 2050 g de glicerina y los 63 g de Kathon CG/ICP a la solución, mezcle bien y diluya para 3.78 L (1 gal). 8.2 Solución de Trabajo de Cloruro de Calcio—Prepare la solución de trabajo de stock cloruro de calcio para 3.8 L (1.0 gal) con agua. Use agua destilada o desmineralizada para la preparación normal de la solución de trabajo. Sin embargo, si se determina que el agua local es de semejante pureza que no afecta los resultados del ensayo, se permite el uso en lugar de agua destilada o desmineralizada, excepto en casos de disputa. NOTA 6 – El efecto del agua local en el resultado del ensayo equivalente de arena puede ser determinado comparando los resultados de tres ensayos equivalentes de arena usando agua destilada con el resultado de otros tres ensayos usando agua local. Los seis especímenes de ensayos requeridos para esta comparación deben ser preparados de la muestra del material y secados al horno como se prescribe en este método de ensayo. 9. Preparación de la Muestra 9.1 Muestreo del material a ser ensayado de acuerdo con la Práctica D 75. 9.2 Mezclar completamente la muestra y reducirla si es necesario, usando los procedimientos aplicables de la Práctica C 702. 9.3 Obtener al menos 1500 g de material que pasa la malla 4.75 mm (No. 4) de la siguiente manera: 9.3.1 Separe la muestra en la malla de 4.75 mm (No. 4) por medio de un movimiento lateral y vertical de la malla acompañado de una acción de golpeteo como para mantener la muestra moviéndose continuamente sobre la superficie de la malla. Continúe el tamizado hasta no más de 1 % en peso del residuo que pasa la malla durante 1 minuto. Ejecute la operación de tamizado a mano o por un aparato
mecánico. Cuando la totalidad del tamizado mecánico esta siendo determinado, ensaye por el método manual descrito arriba usando una capa simple de material sobre la malla. 9.3.2 Fracture algunos grumos de material en la fracción gruesa que pasa la malla de 4.75 mm (No. 4). Use un mortero y un pistilo cubierto de hule o cualquier otro medio que no cause degradación apreciable del agregado. 9.3.3 Remueva algún revestimiento de finos adheridos al agregado grueso. Estos finos pueden ser removidos por secado superficial del agregado grueso, entonces frote entre las manos sobre un recipiente plano. 9.3.4 Adicione el material pasando la malla obtenida en 9.3.2 y 9.3.3 a la porción de finos separados de la muestra. 9.4 Prepare los especímenes de ensayo del material que pasa la malla de 4.75 mm (No. 4) como porción de la muestra obtenida por el procedimiento descrito en 9.4.1 o 9.4.2. NOTA 7 – Los experimentos muestran que como la cantidad de material siendo reducido por partidura o cuarteo esta en decremento, la precisión de proporcionar porciones representativas es disminuida. Por esta razón, es imperativo que cuidados extremos sean practicados cuando prepare los especímenes de ensayo. 9.4.1 Preparación de Especímenes de Ensayo, Procedimiento A: 9.4.1.1 Si parece necesario, humedezca el material para evitar segregación o perdida de finos durante la operación de partición o cuarteo. Tenga cuidado al adicionar humedad a la muestra para mantener una condición de flujo libre del material. 9.4.1.2 Usando el medidor de lata, sumerja cuatro de esas medidas de la muestra. Cada vez una medida llena de material es sumergida de la muestra, golpee el borde del fondo del medidor en una mesa de trabajo u otra superficie dura al menos cuatro veces y empujarla escasamente para producir una medida del material consolidado a nivel completo o escasamente redondeado por encima del borde. 9.4.1.3 Determine y registre la cantidad de material contenida en estos cuatro medidores ya sea por peso o por volumen en un cilindro plástico seco. 9.4.1.4 Regrese este material a la muestra y proceda a partir o cuartear la muestra, usando los procedimientos aplicables de la Práctica C 702 y haciendo los ajustes necesarios para obtener el peso o volumen predeterminado. Cuando este peso o volumen es obtenido, serán hechas dos sucesivas operaciones de partidura o cuarteo sin ajuste proveyendo la cantidad adecuada de material para llenar el recipiente y entonces proporcionar un espécimen de ensayo.
9.4.1.5 Secar el espécimen de ensayo a peso constante de 110 enfríe a temperatura del cuarto antes del ensayo. NOTA 8 – Los resultados de equivalente de arena en los especímenes ensayados que no han sido secados generalmente serán más bajos que los resultados obtenidos en especímenes de ensayo idénticos que han sido secados. Como un expediente de seguridad, es permisible ensayar mayor cantidad de material sin secado cuando el valor del equivalente de arena es usado para determinar confianza con una especificación dando un mínimo aceptable de valores ensayados. Si el valor del ensayo resultante es más bajo que el especificado, sin embargo, necesariamente será repetido el ensayo en un espécimen de ensayo seco. Si el equivalente de arena determinado de un ensayo en un espécimen de ensayo seco, esta más debajo del limite del mínimo especificado, será necesario desarrollar dos ensayos adicionales en especímenes de ensayo secos de la misma muestra. El equivalente de arena para una muestra será determinado de acuerdo con la sección de cálculo. 9.4.2 Preparación del Espécimen de Ensayo, Procedimiento B: 9.4.2.1 Manteniendo una condición libre de flujo, humedezca suficientemente el material para prevenir segregación o perdida de finos. 9.4.2.2 Parta o cuartee 1000 a 1500 g de material. Mezcle completamente con un enrasador de mano en un recipiente circular mediante cucharadas alrededor de la mitad del recipiente mientras se esta rotando horizontalmente. El mezclado o remezclado deberá ser continuado por 1 minuto para lograr uniformidad. Verifique el material para la condición de humedad necesaria mediante apretando herméticamente una pequeña porción de la muestra mezclada completamente en la palma de la mano. Si se forma un moldeado que permita manejarla cuidadosamente sin que se corte, el rango de humedad correcta ha sido obtenido. Si el material esta también seco, el moldeado será desmigajado y le será necesariamente adicionada agua y remezclado y reensayado hasta que el material forme un moldeado. Si el material muestra alguna agua libre esto es también humedad para el ensayo y puede ser drenada y secada con aire, mezclando frecuentemente para asegurar uniformidad. Este material sobre mojado formara un buen moldeado cuando sea verificado inicialmente, como el proceso de secado puede continuar hasta una verificación hermética en el material secándose proporciona un moldeado el cual es más frágil y delicado de manejar que el original. Si el contenido de humedad “como recibido” esta dentro de los limites descritos arriba, la muestra puede ser corrida inmediatamente. Si el contenido de humedad es alterado para reunir esos limites, la muestra deberá ser puesta en el recipiente, cubierta con una tapa o con un paño húmedo que no toque el material, y permitir mantenerse así por un mínimo de 15 minutos.
9.4.2.3 Después del tiempo de curado mínimo, remezcle por un minuto sin agua. Cuando se haya mezclado completamente, coloque el material formando un cono con una espátula. 9.4.2.4 Tome el medidor en una mano y empújelo directamente a través de la base de la pila mientras que sostiene firmemente con la mano libre en contra de la pila opuesta al medidor. 9.4.2.5 Como el recipiente viaja a través de la pila y emerge, presione con la mano para causar que el material llene el recipiente hasta sobrellenarlo. Presione firmemente con la palma de la mano, compactando el material hasta que se consolide en el recipiente. El exceso de material debe ser retirado, nivelado con el borde del recipiente, moviendo el filo del enrasador en un movimiento zigzageante a través del tope. 9.4.2.6 Para obtener especímenes de ensayo adicional, repita el procedimiento descrito en 9.4.2.3 a 9.4.2.5. 10. Preparación del Aparato 10.1 Ajuste el sifón ensamblado a una botella de trabajo con 3.8 L (1.0 gal.) solución de cloruro de calcio. Coloque la pulg.) por encima de la superficie de trabajo, (ver Fig. 4). NOTA 9 – En lugar de la botella de 3.8 L (1.0 gal), una cubeta de vidrio o plástico teniendo una capacidad suficiente puede ser usada proporcionando que el nivel del liquido de la solución de trabajo sea mantenida entre 90 y 120 cm (36 y 48 pulg) por encima de la superficie de trabajo. 10.2 Inicie el sifoneado mediante soplado en la boca de la botella de solución a través de una pieza corta de tubo mientras la abrazadera apretada esta abierta. 11. Procedimiento 11.1 Sifonee 4 solución de trabajo de cloruro de calcio en un cilindro plástico. 11.2 Vierta uno de los especímenes de ensayo en el cilindro plástico usando el embudo para evitar derrames (ver Fig. 5). 11.3 Golpee suavemente el fondo del cilindro sobre la palma de la mano algunas veces para liberar las burbujas de aire y para promover humedecer completamente el espécimen. 11.4 Permita que el espécimen humedecido y cilindro permanezcan inalterados minutos.
11.5 Al final de los 10 min del período de humedecimiento, tape el cilindro, entonces afloje el material del fondo mediante la inversión parcial del cilindro y agítelo simultáneamente. 11.6 Después de aflojar el material desde el fondo del cilindro, agite el cilindro y su conte-nido por uno de los siguientes tres métodos: 11.6.1 Método del Agitador Mecánico – Coloque el cilindro tapado en el agitador mecánico de equivalente de arena, fijar el tiempo, y permita a la maquina agitar el cilindro y el conte11.6.2 Método del Agitador Manual: 11.6.2.1 Asegure el tapón del cilindro en las tres abrazaderas elásticas del transportador del agitador equivalente de arena operado manualmente y ajuste el contador a cero. Nota 10 – Para prevenir derrame, asegurarse que el tapón esta firmemente asentado en el cilindro antes de colocarlo en el agitador manual. 11.6.2.2 Mantenerse directamente frente al agitador y fuerce el puntero a limitar el golpe de la marca pintada en el reverso mediante la aplicación de un movimiento horizontal brusco a la porción superior de la banda de acero elástica manual derecha. Entonces remueva la mano de la correa y permita la acción elástica de la banda para mover el transportador y el cilindro en la dirección opuesta sin asistencia o impedimento. 11.6.2.3 Aplique la fuerza necesaria a la banda de acero elástica manual derecha durante la porción brusca de cada golpe para mover el puntero al limite del marcador de golpes para empujar en contra de la banda, con los extremos de los dedos para mantener un movimiento oscilante liso (ver Fig. 6). El centro del golpe limite marcado es posicionado para proporcionar la longitud del golpe propio y su ancho proporcionando el máximo limite de variación permisible. La propia acción de agitado puede ser mejor mantenida mediante el uso solamente del antebrazo y la acción de la muñeca para propulsar el agitado. 11.6.2.4 Continúe la acción de agitado durante 100 golpes. 11.6.3 Método manual: 11.6.3.1 Sostenga el cilindro en una posición horizontal como se ilustra en la fig. 7 y agite vigorosamente con un movimiento lineal horizontal de extremo a extremo.
11.6.3.2 Agite el cilindro 90 ciclos en aproximadamente 30 s usando un lanzamiento de 23 completo de ida y regreso. Para agitar el cilindro a esta velocidad apropiada será necesario para el operador agitar con el antebrazo solamente, relajando el cuerpo y los hombros. 11.7 Siguiendo la operación de agitado, coloque el cilindro sobre la mesa de trabajo y remueva el tapón. 11.8 Procedimiento de Irrigación: 11.8.1 Durante el procedimiento de irrigación, mantenga el cilindro vertical y la base en contacto con la superficie de trabajo. Inserte el tubo irrigador en la boca del cilindro, remueva la abrazadera elástica de la manguera, y lave el material de las paredes del cilindro cuando el irrigador es bajado. Force el irrigador a través del material al fondo del cilindro mediante la aplicación de una acción suave de enchufado y dar vueltas mientras que la solución de trabajo fluye de la punta del irrigador. En este flujo abundante el material fino entra en suspensión por encima de las partículas de arena gruesa (ver Fig. 8). 11.8.2 Continúe aplicando una acción de insertar y dar vueltas mientras los finos siguen fluyendo y ascendiendo hasta que el cilindro es llenado a la graduación de 15 pulg (38.0 cm). Entonces levante el tubo irrigador lentamente sin cerrar el flujo como para que el nivel del liquido sea mantenido en la graduación alrededor de 15 pulg (38.0 cm) mientras que el tubo irrigador esta siendo sacado. Regule el flujo justo antes de que el tubo irrigador sea completamente sacado y ajuste el nivel final a la graduación de 15 pulg (38.0 cm). 11.9 Permita que el cilindro y su contenido permanezcan inalterados por 20 min 15 s. Inicie la regulación del tiempo inmediatamente después de sacar el tubo irrigador. 11.10 Al final de los 20 min del período de sedimentación, lea y registre el nivel de la arcilla en suspensión como se describe en 11.12. Esta se referirá como la “lectura de arcilla”. Si no es clara la línea de demarcación que se ha formado al final de los 20 min del período de sedimentación, permita que la muestra permanezca inalterada hasta que una lectura pueda ser obtenida; entonces inmediatamente lea y registre el nivel del borde de la arcilla en suspensión y el tiempo de sedimentación total. Si el tiempo de sedimentación total excede de 30 min, repita el ensayo usando tres especímenes individuales del mismo material. Registre la altura de la columna de arcilla para la muestra requerida del periodo de sedimentación corto como la lectura de arcilla. 11.11 Determinación de la Lectura de Arena: 11.11.1 Después de que la lectura de arcilla ha sido tomada, coloque el pie de la pesa ensam-blada sobre el cilindro y suavemente baje el ensamblado hasta que
descanse en la arena. No permita que el indicador golpee la boca del cilindro cuando el ensamble esta siendo bajado. 11.11.2 Como el pie de la pesa viene a descansar en la arena, la punta del ensamble esta próximo a las graduaciones en el cilindro hasta que el indicador toque el lado interno del cilindro. Reste 10 pulg (25.4 cm) del nivel indicado por el extremo del borde superior del indicador y registre este valor como la “lectura de arena” (ver Fig. 9). Nota 11 – Vea el anexo A1 para el uso de aparatos de pie alternativos y procedimiento de medida. 11.11.3 Cuando tome la lectura de arena, tenga cuidado para no presionar hacia abajo en el pie de la pesa ensamblada ya que esto dará una lectura errónea. 11.12 Si las lecturas de arcilla o arena caen entre 0.1 pulg. (2.5 mm) de la graduación, registre el nivel de graduación mayor como la lectura. 12. Cálculos y Reporte 12.1 Calcule el equivalente de arena al más cercano 0.1 % como sigue: SE = (lectura de arena/ lectura de arcilla) x 100 Donde: SE = equivalente de arena 12.2 Si el equivalente de arena calculado no es un numero redondo, reporte este como el siguiente numero entero superior. Por ejemplo, si el nivel de arcilla es 8.0 y el nivel de arena 3.3, el equivalente de arena calculado será: (3.3/8.0) x 100 = 41.2 Entonces este equivalente de arena calculado no es un numero entero este puede ser reportado como el siguiente numero entero mayor el cual es 42. 12.3 Si se desea promediar una serie de valores de equivalente de arena, promedie los valores de números enteros determinados como se describe en 12.2. Si el promedio de estos valores no es un numero entero, aumentarlo al siguiente numero entero mayor como se muestra en el siguiente ejemplo: 12.3.1 Calcule SE de los valores: 41.2, 43.8, 40.9 12.3.2 Después de aumentar cada uno al siguiente numero entero mayor tenemos 42, 44, 41. 12.3.3 Determine el promedio de estos valores como sigue: (42+44+41)/3 = 42.3
12.3.4 Entonces el valor promedio no es un numero entero, este es aumentado al siguiente numero entero mayor, y el valor del equivalente de arena es reportado como 43. 13. Precisión y Tendencia 13.1 Precisión – Los siguientes estimados de precisión para este método de ensayo están basados en resultados de AASHTO Materiales de Referencia para Laboratorio (AMRL) programa de Muestras de Referencia, con ensayos dirigidos usando este método de ensayo y el Método AASHTO T 476. No hay diferencias significativas entre los dos métodos. La información esta basada en el análisis de ocho pares de resultados de 50 a 80 laboratorios, con el rango promedio de valores equivalente de arena para las muestras variando entre aproximadamente 60 a 90. 13.1.1 Precisión de un solo Operador – La desviación estándar de un solo operador ha sido encontrada a ser 1.5 para valores de equivalente de arena mayores que 80 y 2.9 para valores menores de 80 (1s). Entonces, los resultados de dos ensayos dirigidos adecuadamente por el mismo operador en material similar no debe diferir por más de 4.2 y 8.2 respectivamente(d2s). 13.1.2 Precisión Multi Laboratorio—La desviación estándar para multi laboratorio ha sido encontrada a ser 4.4 para valores de equivalente de arena mayores que 80 y 8.0 para valores menores que 80 (1s). Entonces, los resultados de dos ensayos conducidos adecuadamente por diferentes laboratorios en materiales similares no deben diferir por más de 12.5 y 22.6 respectivamente (d2s) 13.1.3 Información adicional sobre precisión esta disponible de un estudio hecho por una agencia estatal involucrando la circulación de pares de muestras sobre 20 laboratorios en tres ocasiones separadas. El rango del promedio de los valores equivalente de arena para estas muestras varió de aproximadamente 30 a 50; estos fueron materiales conteniendo mucho más finos que las muestras AMRL reportadas en 13.1.1 y 13.1.2. 13.1.3.1 La desviación estándar Multi-laboratorio de estos ensayos de agencia simples fue encontrado a ser 3.2 (1s). Entonces, con los laboratorios de estas agencias, los resultados de dos ensayos dirigidos adecuadamente en laboratorios diferentes en materiales similares no deben diferir por más de 9.1 (d2s). 13.2 Tendencia – El procedimiento en este método de ensayo no tiene tendencia porque el valor de equivalente de arena esta definido solamente en términos del método de ensayo. ASTM Designación C 1170 – 91
ASTM Designación C 1170 – 91 Método de Ensayo Estándar para DETERMINACIÓN DE LA CONSISTENCIA Y LA DENSIDAD DEL CONCRETO COMPACTADO CON RODILLO USANDO UNA MESA VIBRATORIA 1. Alcance 1.1 Estos métodos de ensayo son usados para determinar la consistencia del concreto mediante el aparato consistómetro Vebe y la densidad de especimenes de concreto consolidado. Estos métodos de ensayo son aplicables a mezclas de concreto fresco preparado tanto en el laboratorio como en el campo, teniendo un agregado con tamaño máximo nominal de 50 mm (2 pulg.) o menos. Si el tamaño máximo nominal del agregado es más grande que 50 mm (2 pulg.) los métodos serán aplicables únicamente cuando son desarrollados con la fracción que pasa la malla de 50 mm (2 pulg.) con el agregado mayor siendo removido, de acuerdo con la Práctica C 172. 1.2 Estos métodos de prueba están destinados al uso de ensayos de concreto compactado con rodillo, pueden ser aplicables para ensayar otros tipos de concreto tales como agregados tratados con cemento y mezclas similares al suelocemento. 1.3 Los valores establecidos en unidades libras-pulgadas serán considerados como el estándar. Los valores dados en paréntesis son solamente con propósito de información. 1.4 Este estándar no pretende dirigir todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y las practicas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos de Referencia 2.1 Estándares ASTM: C 29 / C 29 M Método de Ensayo para Peso Unitario y Vacíos en los Agregados C 143 Método de Ensayo para Revenimiento del Concreto de Cemento Hidráulico C 172 Práctica para Muestreo de Concreto Fresco E 1 Especificación para Termómetros ASTM E 11 Especificación para Mallas de Alambre tejido para Propósitos de Ensayo 2.2 Reportes y Estándares ACI:
207.5R – 88 Reporte sobre Concreto Compactado con Rodillo 211.3 – 75 (R 1988) Practica Estándar para Selección de Proporciones para Concreto sin Revenimiento 2.3 Oficina de Reclamos para Procedimiento de Ensayo: USBR 4905-86 Consistencia y Densidad del Concreto sin Revenimiento por Tabla Vibratoria 2.4 Estándar Británico BS 1881: Parte 104: 1983 Método para la Determinación del Tiempo Vebe 3. Resumen de los Métodos de Ensayo 3.1 La tabla vibratoria de Vebe es usada para medir la consistencia de mezclas de concreto rígidas a extremadamente secas (Nota 1). La consistencia es medida como el tiempo requerido para que una masa dada de concreto se consolide por vibración en un molde de forma cilíndrica. La densidad del espécimen compactado es medida por determinación de la masa del espécimen consolidado y dividiéndolo por su volumen, el cual es determinado usando los métodos de desplazamiento de agua. Nota 1 – Otra descripción del concreto de esta consistencia esta dada en ACI 207.5R (R 1988). 3.2 Dos procedimientos son propuestos: 3.2.1 Método de Ensayo A (usando una masa de sobrecarga de 50 lb (22.7 Kg.) colocado arriba del espécimen de ensayo). El método de ensayo A será usado para ensayar concretote consistencia muy rígida a extremadamente seca, de acuerdo con ACI 211-75 (R1988). 3.2.2 Método de Ensayo B (sin sobrecarga)—El método de ensayo B será usado para concreto de consistencia rígida a muy rígida o cuando el tiempo de Vebe por el Método de Ensayo A es menor que 5 segundos. 4. Significado y Uso 4.1 Estos métodos de ensayo están destinados a ser usados para determinar la consistencia y densidad en mezclas de concreto rígido a extremadamente seco cuando concreto compactado con rodillo sea usado en la construcción. 4.1.1 Debido a la consistencia rígida a extremadamente seca de algunas mezclas de concreto compactado con rodillo, el método de ensayo estándar Vebe de varillar el espécimen en un cono de revenimiento, es sustituido por los Métodos de Ensayo A y B. Para el Método de Ensayo A, la masa de sobrecarga se incrementa de 6 lb (2.72
Kg) a 50 lb (22.7 Kg); y para el Método de Ensayo B, la masa de sobrecarga se elimina. 4.2 El Método de Ensayo A, usa una sobrecarga de 50 lb (22.7 Kg) y es usado para concreto consolidado por métodos de compactación con rodillo. La consistencia y densidad del concreto son compatibles para la consolidación con rodillos vibratorios y puede ser determinada usando el Método de Ensayo A. 4.3 El Método de Ensayo B, no usa una sobrecarga y puede ser usado para determinar la consistencia y densidad de algunas muestras de concreto consolidadas con técnicas de vibración convencionales y algunas mezclas de concreto consolidadas por rodillos vibratorios 5. Aparatos 5.1 Tabla Vibratoria Vebe –Una tabla vibratoria con cubierta de acero y ¾ pulg. (19 mm) de espesor, con dimensiones de aproximadamente 15 pulg. (381 mm) de longitud, 10 ¼ pulg. (260 mm) de ancho y 12 pulg. (305 mm) de altura. La mesa vibratoria será construida de tal manera que prevenga la flexión de la tabla durante la operación. La cubierta de la tabla será activada por un vibrador electromecánico. La masa total del vibrador y la tabla será de aproximadamente 210 lb (95 Kg). La mesa será nivelada y puesta en un piso de concreto o una losa de base, con la suficiente masa para prevenir desplazamientos del aparato durante la realización de ensayo. (Nota 2) Nota 2 – La mesa vibratoria recomendada para estos métodos de ensayo es la mesa vibratoria de Vebe. Los ensayos hasta ahora han sido desarrollados usando este aparato. Una alternativa para la mesa vibratoria puede ser sustituida por el aparato Vebe (Fig. 1) provisto reuniendo las especificaciones para la vibración sinusoidal dada en 7.1 y de acuerdo con los requerimientos de ensayo alternativos de la Sección 9 y 11. 5.2 Molde Cilíndrico – El molde cilíndrico deberá estar hecho de acero u otro material duro resistente a la corrosión producida por la pasta de cemento, y deberá tener un diámetro interno de 9 ½ mm). El volumen del molde deberá ser determinado al más cercano 0.001 pie3 (0.028 L) de acuerdo con el Método de Ensayo C 29/C 29 M. El molde deberá estar equipado con broches metálicos permanentemente de tal manera que pueda ser rígidamente sujetado a la mesa vibratoria. El borde superior del molde deberá ser liso, plano y paralelo al fondo del molde y deberá ser capaz de proveer un sello de aire y agua cuando el vidrio o la placa plástica es colocada en el borde superior. 5.3 Brazo giratorio y Manga Guía – Una manga guía de metal con una abrazadera ensamblada u otra forma compatible de sostener el artefacto montado en el brazo giratorio. El brazo giratorio y la manga guía deben tener la capacidad de sostener la varilla de metal adherida a la masa cilíndrica de 50 lb (22.7 Kg.) en una posición perpendicular a la superficie vibratoria y permitiendo a la varilla deslizar libremente cuando la abrazadera es liberada. El diámetro interior de la manga guía
deberá ser 1/8 metal de la sobrecarga. El brazo giratorio debe ser capaz de mantener la manga guía en una posición fija directamente sobre el centro de la superficie de vibración. El brazo giratorio deberá ser capaz de ser rotado hacia fuera del centro de la mesa (Nota 3) Nota 3 – La mesa vibratoria de Vebe viene equipada con el brazo giratorio y la manga guía. 5.4 Sobrecarga – Una masa cilíndrica de acero con una placa circular de plástico adherido a su base y un eje metálico de al menos 18 pulg.(457 mm) de longitud y 5/8 y embebida en el centro de la masa. La varilla deberá deslizar a través de la manga guía sin quedar apretado. La placa plástica deberá ser de aproximadamente ½ pulg. (13 mm) de esp incluyendo la masa de la placa de plástico y la varilla metálica. 5.5 Balanza o Bascula – Una balanza o báscula de suficiente capacidad para determinar la masa total de la muestra y el molde. La balanza o báscula deberá ser legible a la lectura más cercana a 0.05 % de la masa del espécimen de concreto. 5.6 Placa Lisa – Una pieza plana y lisa de vidrio o plástico limpio, de por lo menos ½ pulg. (13 mm) de espesor y de al menos 1 pulg. (25 mm) más largo que el diámetro del molde cilíndrico. 5.7 Malla – Una malla de 50 mm (2 pulg.) conforme a la especificación E 11. 5.8 Dispositivo de Tiempo – Un cronómetro, capaz de registrar intervalos de tiempo de al menos 2 minutos al más próximo 1 segundo. 5.9 Termómetro – termómetros ASTM No. 1F o 1C, conforme a los requerimientos de la especificación E 1. 5.10 Herramientas Pequeñas – Se requiere una pala de punta cuadrada y cucharas de mano, llave, varilla apisonadota y linterna. 6. Muestreo 6.1 Los especimenes de concreto fresco deberán ser obtenidos de acuerdo con la Práctica C 172. 6.2 Las muestras de concreto deberán tener un agregado con tamaño máximo nominal de 50 mm (2 pulg.) o menos. Si el concreto tiene agregado con tamaño mayor de 2 pulg., la muestra deberá ser obtenida por tamizado húmedo sobre una malla de 50 mm (2 pulg.) de acuerdo con la Práctica c 172.
6.3 A menos que se estipule lo contrario, los ensayos en las muestras de concreto deberán ser completadas dentro de los 45 minutos después de completar el mezclado. 7. Calibración y Estandarización 7.1 La mesa vibratoria, deberá producir un movimiento vibratorio sinusoidal con una frecuencia de al menos 3600 centro de la mesa. 7.1.2 Determine la frecuencia y doble amplitud de la mesa vibratoria bajo condiciones de ensayo simuladas, previas al uso inicial y de allí en adelante anualmente Un tacómetro de lengüeta vibratoria debe ser usado para verificar la frecuencia de vibración. 7.2 Molde cilíndrico – Determine el volumen del molde cilíndrico a la más próxima 0.001 pie3 (0.028 L) de acuerdo con el Método de Ensayo C 29 / C 29 M. Verifique el volumen del molde mensualmente el tiempo de uso regular y anualmente cuando su uso no sea frecuente. Si se han usado en cómputos de densidad (esto es, cuando una balanza con tara no esta disponible), determine la masa del molde cilíndrico a la más cercana 0.01 lb (5 g.). Para balanzas con capacidad de tara, tare la balanza con el molde y la placa lisa. 7.3 Determine la masa de la placa lisa a la más cercana 0.01 lb (5 g). 7.4 En adición a la frecuencia de calibración dada en 7.1.1, calibre la mesa vibratoria después de cualquier evento (incluyendo reparaciones) que podrían afectar su operación o funcionamiento o cuando los resultados de los ensayos sean dudosos. 8. Precauciones Técnicas 8.1 Cuando obtenga muestras, asegúrese que las muestras son representativas del material siendo muestreado. 8.2 Concreto rígido a consistencia muy seca es altamente susceptible a la segregación durante el manipuleo. Para minimizar la segregación, tenga cuidado en obtener las muestras y durante el transporte, remezclando y ensayando el concreto. METODO DE PRUEBA A --- TIEMPO VEBE 9. Procedimiento 9.1 Tiempo de consistencia Vebe (Con Sobrecarga):
9.1.1 Usando palas de punta cuadrada y cucharas, obtener una muestra representativa con una masa mínima de 50 lb (22.7 Kg) de acuerdo con la Práctica C 172. Maneje el concreto de tal manera que el agregado grueso no se separe del mortero. 9.1.2 Humedezca el interior del molde y llénelo con 29.5 concreto. Usando una pala de punta cuadrada y varilla apisonadota, coloque y distribuya el concreto emparejando para evitar la segregación y bolsas de roca. Nivele la superficie del concreto suelto. 9.1.3 Asegure el molde en la mesa Vebe apretando las tuercas de mariposa. Deslice el eje de la masa de la sobrecarga a través de la manga guía y rote la sobrecarga a su posición bloqueada centrada sobre el molde, asegurándose que entrará en el molde cuando sea liberado. La sobrecarga puede ser bajada dentro del molde durante este proceso para ajustar la posición del molde pero esta no será colocada sobre el espécimen. Asegure los tuercas de mariposa de la mesa Vebe con una llave para prevenir que se suelte durante el ensayo. Baje suavemente la sobrecarga sobre la superficie del espécimen 9.1.4 Si la sobrecarga no puede ser centrada en el molde sin atar en la pared interior del molde, coloque la sobrecarga directamente sobre el espécimen en el molde sin el uso de la manga guía y sostenga manualmente el eje de la sobrecarga perpendicular al borde superior de la mesa. El eje de la sobrecarga se debe sostener manualmente a través del resto del ensayo Vebe. No aplique presión de mano adicional a la sobrecarga cuando aplique la sobrecarga manualmente. 9.1.5 Encienda el vibrador y el cronómetro. Usando la linterna, observe el concreto en el espacio anular entre el borde exterior de la sobrecarga y la pared interior del molde. Observe el mortero hasta que se forme un anillo alrededor del perímetro total de la sobrecarga. Cuando se forme el anillo de mortero completamente alrededor de la sobrecarga pare el vibrador y el cronometro; determine el tiempo transcurrido al más cercano minuto y segundo. Registre este tiempo como el tiempo de consistencia Vebe, Método de Ensayo A. Si las tuercas de mariposa se sueltan durante el ensayo, repita el ensayo con una muestra de concreto fresco. Si el anillo de mortero no se forma después de dos minutos de vibración, pare el vibrador y el cronometro; registre esta condición en el reporte. 9.1.6 Si las siguientes condiciones existen después de haber transcurridos dos minutos, documente esto en el reporte, registre el tiempo transcurrido y si es necesario repita el ensayo: 9.1.6.1 Una bolsa de roca en el espécimen suelto evita que el anillo de mortero se forme en una localización pequeña, aunque el anillo de mortero se forma en todas las otras localizaciones, o 9.1.6.2 El tiempo transcurrido en el cual la mayoría del anillo de mortero formado es similar a las lecturas previas con la misma proporciones de mezcla 9.1.7 Determine la densidad del espécimen de acuerdo con la Sección 9.2
9.2 Densidad Vebe de Concreto Fresco Consolidado: 9.2.1 Siguiendo la determinación del tiempo Vebe, remueva la sobrecarga. Vibre el espécimen sin la sobrecarga para un tiempo total acumulado (incluyendo el tiempo de consistencia inicial) de 2 minutos, 9.2.2 Remueva el molde con el espécimen consolidado de la mesa de Vebe y limpie cualquier mortero de las paredes interiores del molde cilíndrico, sobre el nivel del concreto consolidado. Coloque la placa lisa sobre el molde cilíndrico y determine la masa a la más próxima 0.01 lb (4.5 g) del molde cilíndrico, el espécimen de concreto consolidado y la placa lisa. Determine la masa del espécimen restando la masa del molde cilíndrico y la placa lisa de la masa del molde cilíndrico, el espécimen consolidado y la placa lisa. Remueva la placa lisa. 9.2.3 Coloque el molde sobre una superficie a nivel y cuidadosamente llénelo con agua a temperatura ambiente hasta el nivel del menisco, justo por encima del borde mientras minimiza el lavado de la pasta desde la superficie del espécimen. 9.2.4 Determine la temperatura del agua al más próximo 1o F (1o C) 9.2.5 Cuidadosamente cubra el molde con una placa lisa de tal manera que elimine burbujas de aire y exceso de agua. 9.2.6 Limpie todos los excesos de agua y determine la masa total del molde cilíndrico, el espécimen consolidado, agua y placa lisa. Determine la masa del agua restando la masa del molde, espécimen y placa lisa, como se determino en la sección 9.2.2 de la masa total. 9.2.7 Determine el volumen de agua dividiendo la masa de agua entre la densidad del agua a la temperatura registrada, de acuerdo con los valores dados en el Método de Ensayo C 29 / C 29 M, Tabla 3, interpolando si es necesario. Determine el volumen del agua al más cercano 0.001 pie3 (0.028 L) 9.2.8 Determine el volumen del espécimen restando el volumen del agua obtenido en 9.2.7 del volumen del molde cilíndrico obtenido en 7.2. 9.2.9 Determine la densidad del espécimen de acuerdo con la Sección 11, Cálculos. Esto se refiere a la densidad Vebe del espécimen, Método de ensayo A. 9.3 Tiempo de Consistencia Vibratoria y Densidad Usando una Mesa Vibratoria Alternativa, Método de Ensayo A: 9.3.1 Determine el tiempo de consistencia del concreto de acuerdo con 9.1. Anote el uso de una mesa vibratoria alternativa, y anote el tiempo como tiempo de consistencia vibratoria, Método de Ensayo A. 9.3.2 Determine la densidad del espécimen de acuerdo con 9.2. Refiérase a esto como la densidad vibratoria del espécimen, Método de Ensayo A.
9.3.2.1 Cuando se ha determinado la consistencia y la densidad del concreto usando una mesa vibratoria alternativa, puede no ser posible vibrar el espécimen sin sobrecarga. Esto es debido a la alteración del espécimen compactado cuando ondas vibratorias de amplitudes largas y bajas frecuencias ocurren después de que el vibrador es apagado. Si esto ocurre, deje la sobrecarga sobre el espécimen, después determine el tiempo de vibración y vibre el espécimen para un tiempo acumulado total (incluyendo el tiempo de consistencia vibratoria inicial) de 2 minutos. Anote el uso de la sobrecarga para la determinación de la densidad. 9.3.2.2 Determine la densidad del espécimen consolidado de acuerdo con la sección 9.2.2 hasta la sección 9.2.9 METODO DE PRUEBA B --- TIEMPO VEBE 10. Procedimiento 10.1 Tiempo de Consistencia Vebe (Sin Sobrecarga) 10.1.1 Obtenga una muestra representativa de concreto de acuerdo con la sección 6, y deposite el concreto en el molde cilíndrico, de acuerdo a los numerales 9.1.1 y 9.1.2 10.1.2 Ponga el molde en la mesa Vebe apretando las tuercas de mariposa para prevenir que se suelte durante el ensayo. 10.1.3 Encender el vibrador y el cronometro. Observe el contacto entre el concreto y las paredes interiores del molde. Como el espécimen se consolida, un anillo de mortero se formará alrededor del perímetro del espécimen contra la pared interior del molde y llenara los espacios en el agregado grueso. Observe la formación del anillo de mortero alrededor del perímetro del molde. Cuando el anillo de mortero esta completamente formado, pare la vibración y el cronometro; determine el tiempo transcurrido al minuto y segundo más cercano. Registre este tiempo como el tiempo de consistencia Vebe, Método de Ensayo B. Si el anillo de mortero no se forma después de 2 minutos, pare la vibración. Registre esta condición en el reporte y repita el ensayo con una muestra de concreto fresco usando el Método de Ensayo A si es necesario. Si las tuercas de mariposa se sueltan durante el ensayo, repita el ensayo con una muestra de concreto fresco 10.1.4 Registre las condiciones de 9.1.6, si es apropiado. 10.2 Densidad del Concreto Fresco, Método de Ensayo B: 10.2.1 Determine la densidad del espécimen de acuerdo con 9.2. Refiérase a la densidad como densidad Vebe del espécimen, Método de Ensayo B. 10.3 Tiempo de consistencia Vibratoria y Densidad Usando Mesa Vibratoria Alternativa, Método de Ensayo B. 10.3.1 Tiempo de Consistencia Vibratoria, Método de ensayo B
10.3.1.1 Determine el tiempo de Consistencia Vibratoria, Método de Ensayo B, de acuerdo con 10.1.1 hasta 10.1.4. Registre el uso de una mesa vibratoria alternativa. 10.3.1.2 Si son observadas las condiciones de 9.3.2.1, descontinúe el ensayo y no use Método de Ensayo B para el tiempo de consistencia vibratoria o densidad. 10.3.2 Densidad del concreto Fresco, Método de Ensayo B: 10.3.2.1 Determine la densidad del concreto fresco de acuerdo con el numeral 9.2. Refiérase a la densidad como densidad vibratoria del espécimen, Método de Ensayo B 11. Cálculos 11.1 Determine la densidad del espécimen como sigue: D = MS / VS Donde: D = densidad, lb/pie3, Kg/ m3, Kg./dm3 (Nota 4) MS = masa del espécimen, lb (Kg) VS = volumen del espécimen, pie3 (dm3 o m3) Nota 4 – Para convertir dm3 a m3, divida por 1000. 12. Informe 12.1 Reporte el tiempo de consistencia Vebe en segundos y la densidad en lb/pie3 (Kg/m3) y establezca si los datos fueron determinados por el Método de Ensayo A ó B y si el Vebe o una mesa vibratoria alternativa fue usada para el ensayo. 13. Precisión y Tendencia 13.1 La precisión de estos métodos de ensayo todavía no han sido determinados, pero la información esta siendo recolectada y una precisión establecida será incluida cuando esta sea desarrollada. 13.2 Tendencia – El procedimiento en estos métodos de ensayo para determinar la consistencia y densidad del concreto compactado con rodillo no tiene desviación porque la consistencia y densidad únicamente pueden ser definidas en términos de estos métodos de ensayo. 14. Palabras Clave 14.1 concreto; consistencia; densidad; concreto compactado con rodillo.
ASTM Designación C 1435 – 99 ASTM Designación C 1435 – 99
Práctica Estándar para Moldeado del Concreto Compactado con Rodillo en Moldes Cilíndricos Usando un Martillo Vibratorio 1. Alcance 1.1 Esta práctica cubre el moldeado de especimenes cilíndricos de concreto cuando los procedimientos estándar de rodillado y vibración interna como se describe en la Práctica C 31 / C 31 M y Práctica C 1176 no son practicables. Esta práctica es aplicable a concreto fresco mezclado, preparado en el laboratorio y en el campo. 1.2 El concreto fresco mezclado es moldeado en moldes cilíndricos usando un martillo vibratorio eléctrico, equipado con un eje y una placa circular. 1.3 Los valores establecidos en ambas unidades libras-pulgadas o SI serán consideradas separadamente como las estándar. Dentro del texto las unidades libras-pulgadas son mostradas en paréntesis. Los valores establecidos en cada sistema pueden no ser equivalente exacto, entonces, cada sistema puede ser usado independientemente del otro sin combinarse en ningún modo. 1.4 El texto de esta practica referencia notas y notas al pie, la cual provee material explicativo. Estas notas y notas al pie (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deben ser consideradas como requerimientos de esta práctica. 1.5 Este estándar no pretende dar todos los lineamientos concernientes a seguridad, si alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y practicas de salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos de Referencia 2.1 Estándares ASTM C 31/C 31 M Práctica para Elaboración y Curado en el Campo de Especimenes de Concreto para Ensayo C 39 Método de Ensayo para Resistencia a Compresión de Especimenes Cilíndricos de Concreto C 172 Práctica para Muestreo del Concreto Fresco C 192/ C 192 M Practica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especimenes de Concreto C 470 Especificación para moldes para Formar Cilindros de Prueba Verticales C 496 Método de Ensayo para Esfuerzo de Tensión Partido en Especimenes de Concreto cilíndricos C 1170 Métodos de Ensayo para Determinar la Consistencia y Densidad del Concreto Compactado con Rodillo Usando una Mesa Vibratoria
C 1176 Practica para Elaboración de Concreto Compactado con Rodillo en Moldes Cilíndricos Usando una Mesa Vibratoria. 2.2 Documentos ACI 207.5R Reporte sobre Concreto Compactado con Rodillo 211.3 Practica para Seleccionar las Proporciones para Concreto sin Revenimiento. 3. Resumen de la Práctica 3.1 Esta práctica describe el moldeado de especimenes cilíndricos de concreto para ensayo usando un martillo vibratorio. Los especimenes para ensayo son moldeados verticalmente en moldes cilíndricos mediante compactación de mezclas de concreto rígidas a muy secas en tres capas usando un martillo vibratorio. 4. Significado y Uso 4.1 Esta práctica, destinada a usarse en ensayos de concreto compactado con rodillo, puede ser aplicable al ensayo de otros tipos de material cementados, tales como base granular, suelo-cemento. Esta practica provee requerimientos estandarizados para moldear muestras de concreto de consistencia rígida a consistencia muy seca, comúnmente usadas en la construcción de concreto compactado con rodillo. Esta practica es usada en lugar de rodillado o vibración interna, la cual no puede consolidar apropiadamente concreto de esta consistencia. (Nota 1). NOTA 1— Otra descripción de consistencia del concreto compactado con rodillo es dada en ACI 207.5R y 211.3. La consistencia del concreto usando una mesa vibratoria puede ser determinada de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 1170. 4.2 Esta práctica es usada para moldear especimenes cilíndricos para ensayo, comúnmente usados para ensayos de resistencia a la compresión o tensión del concreto. Los especimenes ensayados para resistencia a la compresión o resistencia a tensión por partidura, deben estar de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 39 y C 496, respectivamente. Además, los especimenes de ensayo pueden ser usados para determinar la densidad del concreto fresco. Los especimenes ensayados para densidad del concreto fresco deben estar de acuerdo con los Métodos de Ensayo C 1170. 5. Aparatos 5.1 Moldes 5.1.1 Tipo A Molde Reusable – Un molde cilíndrico conforme a los requerimientos de la Especificación C 470 para 150 mm (6 pulg.) de diámetro por 300 mm (12 pulg.) de altura para moldes reusables. 5.1.2 Tipo B Molde de un solo Uso – Un molde cilíndrico plástico de un solo uso,150 mm (6 pulg.) de diámetro y 300 mm (12 pulg.) de altura. Las especificaciones del molde estarán conforme a la Especificación C 470 para moldes plásticos de un solo uso.
5.1.2.1 Molde de Manga – Un molde cilíndrico Tipo B será insertado dentro de una manga cilíndrica rígida. La manga del molde estará hecha de acero u otro metal duro y resistente a la corrosión de la pasta de cemento. La manga será capaz de sostener en el lugar firme y verticalmente, el molde plástico sin deformación y debe ser rasurado verticalmente con abrazaderas ajustables para apretar alrededor del molde. La manga debe ser construida de tal manera que pueda ser abierto para remover el molde plástico de un solo uso y además tendrá permanentemente adherido un soporte metálico, así la manga puede ser sostenida estacionaria durante la compactación. La manga del molde tendrá un espesor de pared mínimo de 3 mm (1/8 pulg.), y una placa base con un espesor mínimo de 6 mm (1/4 pulg.). El diámetro interno de la manga del molde será 3 1 mm (1/8 1/16 pulg.) mayor que el diámetro externo del molde Tipo B y tiene una altura de 13 6 mm (1/2 ¼ pulg.) menor que la altura del molde Tipo B . Un collarín de 50 mm (2 pulg.) de altura será adherido al borde superior del molde para contener concreto y guiar la placa vibratoria durante la compactación de la carga final. a. Martillo Vibratorio – Un martillo de compactación vibratorio teniendo una masa mínima (sin placa golpeadora) de 10 0.2 Kg. (22 0.4 lb). También deberá tener una fuerza de entrada mínima de 900W y ser capaz de proveer al menos 2000 impactos por minuto. Nota 2 – El martillo vibratorio usado para compactar el espécimen, tal como se muestra en la Fig. 1, es del tipo usado típicamente para cortar o levantar concreto y mampostería. Este provee movimientos oscilatorios en la dirección axial que hacen del martillo un compactador vibratorio efectivo. Los martillos que han sido encontrados convenientes para este propósito incluyen el Kango 900 y Hilti TE – 804. 5.3 Placa Apisonadora – Una placa de acero circular adherida a un eje metálico, el cual se inserta en el martillo vibratorio. El diámetro debe ser 140 3 mm (5 ¾ 1/8 pulg.) y una masa de 3 0.1 Kg. (6.5 0.2 lb). 5.4 Herramientas Pequeñas—Desplantador, pala punta cuadrada, cucharón manual, varilla de acero, plancha de madera, enrazador, apisonador, como se requiere en la Practica C 31 / C 31 M. 6. Muestreo 6.1 Muestras de concreto fresco mezclado deben ser obtenidas de acuerdo con la Practica c 172. 6.2 Las muestras de concreto deberán tener un agregado con tamaño máximo de 50 mm (2 pulg.) o menos. Si el concreto tiene agregado mayor que 50 mm (2 pulg.) las muestras deben ser obtenidas por tamizado húmedo sobre la malla de 50 mm (2 pulg.) de acuerdo con la Practica C 172. 6.3 A menos que se especifique lo contrario, los especimenes de concreto para ensayo deben ser moldeados dentro de 45 minutos después de completar el
mezclado. 6.4 Precauciones Técnicas: 6.4.1 Cuando se obtengan muestras, asegúrese que las muestras son representativas de la producción. 6.4.2 Concreto con consistencia rígida a muy seca es altamente susceptible a la segregación durante el manejo. Para minimizar la segregación, Tenga cuidado en obtener las muestras y durante el transporte, remezclado y preparación de los especimenes. 7. Calibración 7.1 Calibre el martillo vibratorio después de cada evento, incluyendo reparaciones, que puedan afectar su operación, después de 300 horas de servicio, o al menos una vez por año 8. Especimenes Moldeados 8.1 Método A, Moldes Tipo A: 8.1.1 Cubra los moldes Tipo A con un lubricante conveniente o uniendo el separador antes del reparto de los especimenes de ensayo para facilitar la remoción del molde. 8.1.2 Sujete estacionariamente el molde mediante abrazaderas o grapas a una base rígida y plana o permanentemente en el pie de soporte y centro del martillo vibratorio para que el borde de la placa golpeadora no toque las paredes del molde. Baje el martillo vibratorio dentro del molde para verificar el espacio apropiado. 8.1.3 Coloque suficiente concreto en el molde para que sea llenado a un tercio de su volumen después de su consolidación, aproximadamente 4.5 Kg. (10 lb). Use una varilla para distribuir el concreto libre como si éste es adicionado. Durante el relleno use palas de punta cuadrada y cucharones para obtener una muestra representativa y maneje el concreto de tal manera que el agregado grueso de tamaño mayor no sea separado del mortero. 8.1.4 Coloque el martillo vibratorio con la placa apisonadota sobre el concreto. 8.1.5 Inicie la vibración y permita que el concreto se consolide bajo la placa golpeadora. Observe el concreto en el espacio anular entre el borde de la placa golpeadora y la pared interna del molde. Como el concreto se consolida, el mortero debe de rellenar el espacio entre el borde externo de la placa golpeadora y la pared interna del molde. Observe el mortero hasta que forme un anillo alrededor del perímetro total de la placa golpeadora. Cuando el anillo de mortero se forme completamente alrededor de la placa, pare el martillo vibratorio. 8.1.6 Si una bolsa de roca impide la formación del anillo de mortero en una localización pequeña, aunque la depresión se tiene formada en todas las otras localizaciones, el martillo vibratorio puede ser parado y adicionar la siguiente capa de concreto. 8.1.7 Si una significativa porción del anillo de mortero no se forma después de 20
segundos, el martillo vibratorio debe ser parado y la siguiente capa de concreto adicionada. Esta situación puede ser el resultado de insuficiente mortero debido a muestreo inapropiado, segregación, o inapropiado proporcionamiento de la mezcla. En estas instancias, el concreto debe ser inspeccionado visualmente después de desmontar el molde para determinar si hay una adecuada distribución de mortero y tomar una decisión, ya sea para aceptar o rechazar el espécimen. 8.1.8 Repita el procedimiento de 8.1.3 a 8.1.7 para la segunda carga de concreto, rellene el molde aproximadamente a dos tercios de su volumen. Para la tercera carga, sobrellene el molde mediante montículo de concreto encima del borde superior del molde. De nuevo, coloque la placa golpeadora en el concreto suelto y consolidarlo. Si la placa golpeadora consolida el concreto debajo del nivel superior del molde, apague el martillo vibratorio. Coloque concreto adicional en el molde de manera que, cuando se consolide, el concreto estará 3 mm (1/8 pulg.) sobre el borde superior del molde. 8.1.9 Enrasar el concreto con la orilla de una regla de acero o llana de mano así será nivelado con el borde superior del molde. Termine la superficie del espécimen con una varilla de acero o plancha de madera. Evite dañar la superficie del concreto. ASTM Designación: C 215 – 91 ASTM Designación: C 215 – 91
Método de Ensayo Estándar para FRECUENCIAS FUNDAMENTALES TRANSVERSAL, LONGI-TUDINAL Y TORCIONAL EN ESPECIMENES DE CONCRETO
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la medición de las frecuencias fundamentales transversal, longitudinal y torcional de prismas y cilindros de concreto con el propósito de calcular el módulo de elasticidad (módulo de Young) dinámico, el módulo de rigidez dinámico (algunas veces designado como el módulo de elasticidad en cortante), y la relación de Poisson dinámica. 1.2 Los valores en unidades libras-pulgadas son el estándar. Valores aproximados en unidades SI son proporcionados en el anexo A1. 1.3 Este estándar no pretende dar dirección de todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer la seguridad apropiada y prácticas de salud así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras previas a su uso. 2. Documentos Referenciados
2.1 Estándares ASTM C 31 Práctica para Elaboración y Curado en el Campo de Especimenes de Concreto para Ensayo C 42 Método de Ensayo para Obtención y Prueba de Núcleos Taladrados y Vigas Aserradas de Concreto C 192 Práctica para Elaboración y Curado en el Laboratorio de Especimenes de Concreto para Ensayo C 670 Práctica para Preparación de los Términos Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción 3. Resumen del Método de Ensayo 3.1 Las frecuencias resonantes fundamentales son determinadas usando uno de dos procedimientos alternativos: (1) el método de resonancia forzado y (2) el método de resonancia por impacto. El mismo procedimiento de ensayo es usado para todos los especimenes de una serie asociada. 3.2 En el método de resonancia forzado, un espécimen es forzado a vibrar por una unidad conductora electro-mecánica. La respuesta del espécimen es monitoreada por una unidad elegida de peso ligero sobre el espécimen. La frecuencia conductora es variada hasta que la respuesta del espécimen medido llega hasta una amplitud máxima. El valor de la frecuencia que causa la máxima respuesta es la frecuencia resonante del espécimen. Las frecuencias fundamentales para los tres diferentes modos de vibración son obtenidas por la localización propia de las unidades conductora y seleccionadora. 3.3 En el método de resonancia por impacto, un espécimen soportado es cerrado por un pequeño impactador y la respuesta del espécimen es medida por un acelerómetro de peso ligero en el espécimen. Se registra la señal de salida del acelerómetro. La frecuencia fundamental de vibración se determina usando métodos de procesamiento de señal digital o contando cruce cero en el registro de forma de ondas. Las frecuencias fundamentales para los tres diferentes modos de vibración son obtenidas por localización propia del punto de impacto y el acelerómetro. 4. Significado y Uso 4.1 Este método de ensayo esta destinado primeramente para detectar cambios significativos en el modulo de elasticidad dinámico en especimenes de ensayo tanto de laboratorio como de campo que están experimentando exposición a la intemperie u otro tipo de influencia de deterioro potencial. 4.2 Este método de ensayo puede ser usado para asegurar la uniformidad del concreto de campo, pero no deberá ser considerado como un índice de resistencia a compresión o flexión o como un ensayo adecuado para establecer la conformidad del modulo de elasticidad del concreto hecho en el campo con el asumido en el diseño. 4.3 Las condiciones de manufactura, el contenido de humedad y otras
características de los especimenes de ensayo (ver la sección Especimenes de Ensayo) materialmente tiene influencia en el resultado obtenido. 4.4 Diferentes valores calculados para el modulo de elasticidad dinámico pueden resultar de amplias y diferentes frecuencias resonantes, de especimenes de diferentes tamaños y formas del mismo concreto. Por lo tanto, la comparación de resultados de especimenes de diferente tamaños o formas, deben ser hechos con precaución. 5. Aparatos 5.1 Aparato de Resonancia Forzada (Fig. 1): 5.1.1 Circuito Conductor—El circuito conductor consistirá de un audio oscilador de frecuencia variable, un amplificador y una unidad de conducción. El oscilador será calibrado para leer con 2 % de la frecuencia verdadera sobre el rango de uso (alrededor de 100 a 10,000 Hz). El oscilador y el amplificador combinados serán capaces de entregar suficiente poder de salida para inducir vibraciones en el espécimen de ensayo en frecuencias diferentes de las fundamentales y será provisto con un medio para controlar la señal de salida. La unidad de conducción para crear la vibración en el espécimen debe ser capaz de manejar el poder completo a la salida del oscilador y del amplificador. Esta unidad puede ser usada en contacto con el espécimen de ensayo o separadamente del espécimen por un espacio de aire. Cuando el espécimen de ensayo esta en contacto con el conductor, las partes vibratorias de la unidad de conducción debe ser de masa pequeña en comparación con el espécimen. El oscilador y amplificador deben ser capaces de producir un voltaje que no varíe mas de 20 % sobre el rango de frecuencia y en combinación con la unidad conductora estará libre de resonancias no deseadas que serán reflejadas en la señal de salida. Nota 1 – Es recomendable que la calibración del audio oscilador de frecuencia variable sea verificado periódicamente contra las señales transmitidas por el Instituto Nacional de Tecnología y Estándares, radio estación WWV, o contra un equipo electrónico conveniente, tal como un tablero de frecuencia, la calibración del cual ha sido previamente verificada y encontrada ser adecuada. 5.1.2 Circuito Elegido—El circuito elegido consistirá de una unidad elegida, un amplificador y un indicador. La unidad elegida generará un voltaje proporcional a la amplitud, velocidad o aceleración del espécimen de ensayo y la parte vibratoria será de masa pequeña comparado con la masa del espécimen de ensayo. Puede ser usada una unidad elegida piezométrica o magnética reuniendo estos requerimientos. El amplificador tendrá una señal de salida controlable de suficiente magnitud para impulsar el indicador. El indicador consistirá de un voltímetro, miliamperímetro o un osciloscopio de rayos catódicos. Para ensayos de rutina de especimenes cuya frecuencia fundamental puede ser anticipada con limites razonables, un indicador tipo contador es satisfactorio y puede ser más
conveniente de usar que un osciloscopio de rayos catódicos. Sin embargo, siempre que sea factible es ampliamente recomendado que un osciloscopio de rayos catódicos sea provisto para uso suplementario o para reemplazar el indicador tipo contador. El uso de un osciloscopio como un indicador puede ser necesario cuando los especimenes son ensayados en el rango de frecuencia fundamental para el cual es impredecible. El osciloscopio es valioso además para verificar el equipo, para dar dirección y para usar en el evento que se desea, usar el equipo para seguridad de otros propósitos que están específicamente contemplados por este método de ensayo. La respuesta de la unidad elegida debe ser proporcional al movimiento del espécimen de ensayo de acuerdo con las características del tipo de pick seleccionado y deberá estar libre de resonancias no deseadas en el rango de operación normal. 5.1.3 Soporte del Espécimen--El soporte permitirá al espécimen vibrar libremente. Esto puede ser acompañado de colocar el espécimen en soportes de hule suave localizados cerca de los puntos nodales o sobre una almohadilla gruesa o esponja de hule. La localización de los puntos nodales para los diferentes modos de vibración son descritos en las notas 2, 3 y 4. El sistema de soporte estará dimensionado de tal manera que la frecuencia resonante caiga fuera del rango de uso (100 a 10,000 Hz). 5.2 Aparato de Resonancia por Impacto (Fig. 2): 5.2.1 Impactador – El impactador será hecho de acero o plástico rígido y la masa de la cabeza será 0.25 0.05 lb (0.11 0.02 Kg.). El extremo golpeador del impactador tendrá forma esférica con un diámetro de 0.25 0.05 pulg. (6 1 mm). 5.2.2 Censor – El censor será un acelerómetro piezométrico con una masa menor que 0.06 lb. (0.027 Kg) y teniendo un rango de frecuencia de operación de 100 a 10,000 Hz. La frecuencia resonante del acelerómetro será al menos dos veces la máxima frecuencia de operación. 5.2.3 Analizador de Frecuencia – La frecuencia de vibración del espécimen puede ser determinada usando un analizador de ondas digital o un contador de frecuencia para analizar la señal medida por el censor. El analizador de ondas tendrá una rata de muestreo de al menos 20 KHz y registrará al menos 1024 puntos de la onda. El contador de frecuencia tendrá una aproximación de 1% sobre el rango de uso. 5.2.4 Soporte del Espécimen – El soporte será provisto como se especifica en 5.1.3 para el método resonante forzado.
6. Especimenes de Ensayo 6.1 Preparación – Elabore los especimenes de ensayo prismáticos o cilíndricos, de acuerdo con la Práctica C 192, Práctica C 31, Método de Ensayo C 42 u otro
procedi-miento especificado. 6.2 Medida del Peso(o Masa) y Dimensiones – Determine el peso (o masa) y la longitud promedio de los especimenes dentro de 0.5 %. Determine la dimensión de la sección transversal promedio dentro de 1 %. 6.3 Limitaciones en la Razón Dimensional – Especimenes que tengan relaciones de longitud a dirección transversal máxima muy pequeña o muy grande, frecuentemente son difíciles de excitar en el modo fundamental de vibración. Mejores resultados son obtenidos cuando esta relación esta entre 3 y 5. Para aplicación de las formulas en este método de ensayo, la relación puede ser de al menos 2. 7. Determinación de las Frecuencias Resonantes. Método de la Fuerza Resonante 7.1 Frecuencia Transversal: 7.1.1 Apoye el espécimen de modo que pueda vibrar libremente en el modo transversal (Nota 2). Ubique el espécimen y manéjelo como si la fuerza conductora es perpendicular ala superficie del espécimen. Localice la unidad conductora en la aproximada media altura del espécimen en la media anchura. Coloque la unidad elegida sobre el espécimen de tal manera que la dirección de la sensitividad elegida coincida con la dirección de vibración, esto es, la dirección transversal (ver Fig. 3a). Localice el pick cercano a un extremo del espécimen. 7.1.2 Fuerce al espécimen de ensayo a vibrar en frecuencias variadas. Al mismo tiempo observe la indicación de la señal de salida amplificada del pick. Registre la frecuencia transversa fundamental del espécimen, la cual es la frecuencia a la cual el indicador muestra la máxima lectura y la observación de los puntos nodales indica la vibración transversa fundamental (Nota 2). Ajuste el amplificador en el conductor y el circuito elegido para proveer una indicación satisfactoria. Para evitar distorsión, mantenga la fuerza conductora tan baja como sea posible para buenas respuestas en resonancia. Nota 2 – Para vibración transversal fundamental, los puntos nodales están localizados a 0.224 de la longitud del especimen de cada extremo (aproximadamente a la cuarta parte). Las vibraciones hacen un máximo en los extremos, aproximadamente tres quintos del máximo en el centro y cero en los puntos nodales. 7.2 Frecuencia Longitudinal: 7.2.1 Apoye el espécimen para que pueda vibrar libremente en el modo longitudinal (Nota 3). Ubique el espécimen y conductor como que la fuerza conductora es perpendicular y aproximadamente al centro de la superficie de un extremo del espécimen. Coloque la unidad pick sobre el espécimen de modo que la sensitividad coincida con dirección de la vibración, esto es, el eje longitudinal del espécimen (ver Fig. 3b). 7.2.2 Fuerce al espécimen de ensayo a vibrar en frecuencias variadas. Al mismo
tiempo observe la indicación de la señal de salida amplificada del pick. Registre la frecuencia longitudinal fundamental del espécimen, que es la frecuencia a la cual el indicador muestra la máxima lectura y la observación de los puntos nodales indica la vibración longitudinal fundamental (Nota 3). Nota 3 – Para el modo longitudinal fundamental, hay un nodo en el centro de la longitud del espécimen. Las vibraciones son un máximo en los extremos. 7.3 Frecuencia Torcional: 7.3.1 Apoye el espécimen de modo que pueda vibrar libremente en el modo torsional (Nota 4). Ubique el espécimen y conductor como que la fuerza conductora es perpendicular a la superficie del espécimen. Para especimenes prismáticos, localice la unidad conductora cerca del borde superior o inferior del espécimen a una distancia desde el extremo que esta entre 0.10 y 0.12 de la longitud del espécimen (ver Fig. 3c). Para especimenes cilíndricos localice la unidad conductora encima o debajo de la línea media del cilindro Coloque la unidad pick en la superficie del espécimen en una posición sobre el extremo opuesto que coincida con el punto nodal para vibración transversa fundamental (ver Fig. 3a). Posesione el pick de modo que la dirección de sensitividad coincida con la dirección de la vibración, esto es, perpendicular al eje longitudinal del espécimen. 7.3.2 Fuerce el espécimen de ensayo a vibrar en frecuencias variadas. Al mismo tiempo observe la indicación de la señal de salida amplificada del pick. Registre la frecuencia torcional fundamental del espécimen, que es la frecuencia a la cual el indicador muestra la máxima lectura y la observación de los puntos nodales indica la vibración torcional fundamental (Nota 4). Nota 4 – Para el modo torcional fundamental, hay un nodo en el centro del espécimen. Las vibraciones son máximas en los extremos. Localice la unidad conductora y el pick como se muestra en la Fig. 3c minimizando las interferencias de vibraciones transversales las cuales pueden ocurrir simultáneamente con vibraciones torcionales. 8. Determinación de las Frecuencias Resonantes. Método del Impacto Resonante 8.1 Frecuencia Transversal: 8.1.1 Apoye el espécimen de modo que pueda vibrar libremente en el modo transversal (Nota 2). Sujete el acelerómetro cerca del extremo del espécimen como se muestra en la Fig. 3 a. Nota 5 –El acelerómetro puede ser sujetado al espécimen usando cera suave u otros materiales compatibles, tales como goma de pegar o vaselina. Si el espécimen esta húmedo, un chorro de aire puede ser usado para secar superficialmente la región donde el acelerómetro será sujetado. Alternativamente, el acelerómetro
puede ser sostenido en posición con una banda de hule, pero un material de acoplamiento fijo debe ser usado para asegurar buen contacto con el espécimen. 8.1.2 Prepare el analizador de formas de ondas o contador de frecuencias para registrar la información. Fije el analizador de formas de onda digital a una rata de muestreo de 20 KHz y un registro de longitudes de 1024 puntos. Use la señal del acelerómetro para poner en funcionamiento la adquisición de datos. Usando el impactador, golpee el espécimen perpendicular a la superficie y en la aproximada media anchura. 8.1.3 Registre la frecuencia resonante indicada por el analizador de ondas (Nota 6) o contador de frecuencias. Repita el ensayo dos veces mas, y registre el promedio de la frecuencia resonante transversal. Si una medida de frecuencia se desvía del valor promedio por más del 10 %, descarte esta medida y repita el ensayo. Cuando use un contador de frecuencia basado en cruce cero, el inicio del registro debe ser retrasado hasta que aproximadamente los primeros 10 ciclos de vibración transversa hayan ocurrido (Nota 7) Nota 6 – Cuando use un analizador de formas de onda, la frecuencia resonante es la frecuencia con el mayor pico en el espectrum de amplitud o el espectro de poder obtenido rápido por transformada de Fourier de la señal registrada del acelerómetro. Nota 7 – El cuidado debe ser ejercitado cuando se use un instrumento de ensayo basado en el método de cruce cero para evaluar la frecuencia resonante de un espécimen el cual esta experimentando degradación, tales como por congelamiento y deshielo. Como el espécimen se degrada, el valor humedecido incrementa y la amplitud de vibración después del impacto decae mas rápidamente comparado con un espécimen libre de daño. Para la determinación precisa de la frecuencia, la duración del tiempo de muestreo puede ser compatible con el tiempo decadente del espécimen. En suma, un numero bajo de ciclos de retraso antes de iniciar el registro de muestreo puede ser aceptable. 8.2 Frecuencia Longitudinal: 8.2.1 Apoye el espécimen para que pueda vibrar libremente en el modo longitudinal (Nota 3). Adhiera el acelerómetro (Nota 5) en el centro aproximado de la superficie del espécimen, en un extremo, como se muestra en la Fig. 3b. 8.2.2 Prepare el analizador de formas de onda o contador de frecuencia para registrar la información. Fijar el analizador de formas de onda a una rata de muestreo de 20 KHz y una longitud de registro de 1024 puntos. Use la señal del acelerómetro para disparar la adquisición de datos. Usando el impactador, golpee el espécimen en forma perpendicular y en el centro aproximado de la superficie extrema sin el acelerómetro. 8.2.3 Registre la frecuencia resonante indicada por el analizador de formas de onda
(Nota 6) o contador de frecuencia. Repita el ensayo dos veces mas y registre la frecuencia resonante longitudinal promedio. Si una frecuencia medida se desvía del valor promedio por mas del 10 %, descarte tal medida y repita el ensayo. Cuando usando un contador de frecuencia basado en cruce cero, el inicio del registro deberá ser retrasado hasta que aproximadamente los primeros 30ciclos de vibración longitudinal hayan ocurrido, y se debe tomar cuidado para asegurar un impacto perpendicular con la superficie (Nota 7) 8.3 Frecuencia Torcional: 8.3.1 Apoye el espécimen para que pueda vibrar en el modo de torsión. (Nota 4). Para un espécimen prismático, adherir el acelerómetro cerca de un borde del espécimen en una sección transversal que contenga un punto nodal para vibración transversal fundamental como se muestra en la Fig. 3c. Para especimenes cilíndricos, monte el acelerómetro para que la dirección de sensitividad sea tangencial a la sección transversal circular la cual contiene un punto nodal para vibración transversa fundamental. Una aproximación es adherir el acelerómetro a un tabulador pagado al cilindro como se muestra en la Fig. 4 8.3.2 Prepare el analizador de formas de onda o contador de frecuencia para registrar la información. Fije el analizador de formas de onda digital en una rata de muestreo de 20 KHz y una longitud de registro de 1024 puntos. Use la señal del acelerómetro para disparar adquisición de datos. Para especimenes prismáticos, golpee el espécimen con el impactador en un punto cercano al borde superior o inferior del espécimen a una distancia del extremo entre 0.10 y 0.12 de la longitud del espécimen (ver Fig. 3c). Para especimenes cilíndricos, golpee el espécimen como se muestra en la Fig. 4. 8.3.3 Registre la frecuencia resonante indicada por el analizador de formas de onda (Nota 6) o contador de frecuencia. Repita el ensayo dos veces mas, y registre la frecuencia resonante torcional promedio. Si una medida de frecuencia se desvía del valor promedio por mas del 10 %, descartar esta medida y repetir el ensayo. Cuando usando un contador de frecuencia basado en cruce cero, el inicio del registro deberá ser atrasado hasta que aproximadamente los primeros 10 ciclos de vibración torcional hayan ocurrido.
9. Cálculos 9.1 Calcule el modulo de elasticidad dinámico o de Young, E en libras por pulgada cuadrada de la frecuencia transversal fundamental, peso y dimensiones del espécimen de ensayo, como sigue: (Dinámico) E = C W n2 donde: W = peso del espécimen, lb n = frecuencia transversal fundamental, Hz C = 0.00416 (L3 T / d4 ) s2/pulg.2 para un cilindro, o 0.00245 (L3 T / bt3 ) s2/pulg.2 para un prisma
L = longitud del espécimen, pulg. d = diámetro del cilindro, pulg. t, b = dimensiones de la sección transversal del prisma, pulg. siendo t en la dirección en la cual es conducido, y T = un factor de corrección, el cual depende del radio de giro, K (el radio de giro para un cilindro es d/4 y para un prisma es t/3.464) a la longitud del espécimen, L, y del valor de la relación de Poisson. Valores de T para relaciones de Poisson de 1/6 pueden ser obtenidos de la Tabla 1 9.2 Calcule el modulo de elasticidad (modulo de Young) dinámico a partir de la frecuencia longitudinal fundamental, peso y dimensiones del espécimen de ensayo, como sigue: (Dinámico) E = D W ( n’)2 donde: n’ = frecuencia longitudinal fundamental, Hz D = 0.01318 (L / d2), s2/pulg.2 para un cilindro 0.01035 (L / bt), s2/pulg.2 para un prisma. 9.3 Calcule el modulo de rigidez dinámico, G, en lb/pulg.2 a partir de la frecuencia torcional fundamental, peso y dimensiones del espécimen como sigue: (Dinámico) G = B W (n’’)2 donde: n’’ = frecuencia torcional fundamental, Hz B = (4L R / g A ), s2/pulg.2 R = un factor de forma, 1 para cilindros, 1.183 para prismas de sección cuadrada. = (a/b + b/a)/ [4 a / b – 2.52 (a/b)2 + 0.21 (a/b)6 ] para prisma rectangular, a b g = aceleración gravitacional, (386.4 pulg./s2 ) A = área de la sección transversal del espécimen de ensayo, pulg.2 9.4 Calcule la relación de Poisson, la relación de deformación lateral a longitudinal para una sustancia isotrópica, , como sigue: = ( E / 2 G) – 1 9.4.1 Cuando los valores de E y G usados mas arriba son valores dinámicos, la relación de Poisson debe ser designada como relación de Poisson dinámica. Nota 8 – Los valores de la relación de Poisson para concreto normalmente varían entre alrededor de 0.10 para especimenes secos y 0.25 para especimenes saturados. 10. Precisión y Desviación 10.1 Precisión del Método de Resonancia Forzada – La siguiente precisión
establecida son para frecuencia transversal fundamental únicamente, determinada en prismas de concreto como fue originalmente moldeado. Estos no necesariamente aplican a prismas de concreto después de haber sido sometidos a ensayos de congelamiento y deshielo. A la fecha, información apropiada para determinar la precisión de la frecuencia longitudinal y torcional fundamental no esta disponible. 10.1.1 Precisión para Operador Individual – Los criterios para juzgar la aceptabilidad de medidas para frecuencia transversal fundamental obtenida por un operador individual en un laboratorio único, en especimenes de concreto hecho de los mismos materiales y sujeto a las mismas condiciones se dan en la Tabla 2. Estos limites aplican sobre el rango de frecuencia transversal fundamental desde 1400 a 3300 Hz. Los diferentes tamaños de especimenes representada en la información incluyen lo siguiente (la primera dimensión es la dirección de vibración). 3 x 4 x 16 pulg. (76 x 102 x 406 mm) 4 x 3 x 16 pulg. (102 x 76 x 406 mm) 3 ½ x 4 ½ x 16 pulg. (89 x 114 x 406 mm) 3 x 3 x 11 ¼ pulg. (76 x 76 x 286 mm) 4 x 3 ½ x 16 pulg. (102 x 89 x 406 mm) 3 x 3 x 16 ¼ pulg (76 x 76 x 413 mm) Nota 9 – Los coeficientes de variación para frecuencia transversal fundamental han sido encontrados para ser relativamente constante sobre el rango de frecuencias dado, para un rango de tamaño de espécimen y edad o condición del concreto, dentro de límites 10.1.2 Precisión para Multilaboratorio – En multilaboratorio, el coeficiente de variación para promedio de tres especimenes hechos de una revoltura de concreto única ha sido encontrada en 3.9 % para frecuencia transversal fundamental sobre el rango de 1400 a 3300 Hz. (Nota 10). Entonces, dos promedios de tres especimenes de la misma revoltura ensayados en diferentes laboratorios no deben diferir por mas de 11.0 % de su promedio general o frecuente (ver Nota 9) Nota 10 – Estos números representan, respectivamente, el 1S y D2S los limites como se describen en la Practica C 670, donde 1S es el estimado de la desviación estándar característica de la población estadística total y D2S es la diferencia entre dos resultados de ensayos individuales que pueden ser iguales o exceder en la carrera larga, en únicamente 1 caso en 20, dentro de la normal y correcta operación del método. 10.2 Precisión del Método de Resonancia por Impacto—La precisión de este método todavía tiene que ser determinada. 10.3 Desviación – La desviación del método de resonancia forzada y el método de
resonancia por impacto no ha sido determinada porque no hay muestras de referencia disponibles. 11. Palabras Clave 11.1 modulo de rigidez dinámico, relación de Poisson dinámica, modulo de elasticidad (de Young) dinámico, resonancia forzada, frecuencia resonante fundamental, resonancia por impacto, ensayos no destructivos. Anexo A1. Ecuaciones para Cálculos Usando Unidades SI A1.1 Calcule el módulo de elasticidad (de Young) dinámico, E, en Pascal, a partir de la frecuencia transversal fundamental, masa y dimensiones del espécimen de ensayo, como sigue: (Dinámico) E = Cm n2 donde: = masa del espécimen, Kg. n = frecuencia transversal fundamental, Hz Cm= 0.9464 (L3 T / bt3), N.s2/(Kg- m2), para un prisma = 1.6067 (L3 T / d4), N.s2/(Kg- m2), para un cilindro L = longitud del espécimen, m D = diámetro del cilindro, m T, b = dimensiones de la sección transversal del prisma, m, t en la dirección de vibración T = un factor de corrección el cual depende de la relación del radio de giro, K, (K = d/4 para un cilindro y K = 0.2887t para un prisma) a la longitud del espécimen, L, y a la relación de Poisson. Los valores de T para la relación de Poisson = 1/6 se dan en la Tabla 1 A1.2 Calcule el modulo de elasticidad (de Young) dinámico, E, en Pa, a partir de la frecu-encia longitudinal fundamental, la masa, y las dimensiones del espécimen como sigue: (Dinámico) E = Dm (n’)2 donde: = masa del espécimen, Kg. n’ = frecuencia longitudinal fundamental, Hz Dm = 5.093 (L / d2), N-s2 / (Kg-m2), para un cilindro = 4 (L / bt), N-s2 / (Kg-m2), para un prisma A1.3 Calcule el modulo de rigidez dinámico, G, en Pa, a partir de la frecuencia torcional fundamental, la masa y las dimensiones del espécimen de ensayo como sigue: (Dinámico) G = Bm (n”)2 donde: = masa del espécimen, Kg. n” = frecuencia torsional fundamental, Hz Bm = (4 L R / A), N-s2 / (Kg- m2),
R = factor de forma, 1 para cilindros, 1.183 para prismas de sección cuadrada = (a/b + b/a) / [4 a/b – 2.52 (a/b)2 + 0.21 (a/b)6 ] para un prisma rectangular, a b. A = área de la sección transversal del espécimen, m2. ASTM Designación C 127 – 01 ASTM Designación C 127 – 01
Método de Ensayo Estándar para Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Especifica), y Absorción del Agregado Grueso
1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación de la densidad promedio de una cantidad de particulas de agregado grueso (no incluyendo el volumen de vacíos entre las partículas), la densidad relativa (gravedad especifica), y la absorción del agregado grueso. Dependiendo del procedimiento usado, la densidad (Kg./m3, lb/pie3) es expresado como secado al horno (SH), saturado superficialmente seco (SSS), o como densidad aparente. De igual forma, la densidad relativa (gravedad específica) una cantidad sin dimensiones, es expresada como SH, SSS, o como densidad relativa aparente (gravedad especifica aparente). La densidad SH y densidad relativa son determinadas después de secar el agregado. La densidad SSS, densidad relativa SSS, y absorción son determinadas después de saturar el agregado en agua para una duración prescrita. 1.2 Este método de ensayo es usado para determinar la densidad de la porción esencialmente sólida de un numero grande de particulas de agregados y proporciona un valor promedio representativo de la muestra. Distinción es hecha entre la densidad de las particulas de agregado como determinada por este método de ensayo, y la densidad bruta de agregados determinada por el Método de Ensayo C 29/ C 29*M, los cuales incluyen el volumen de vacíos entre las particulas de agregados. 1.3 Este método de ensayo no pretende ser usado con agregados de peso ligero. 1.4 Los valores declarados en unidades SI serán considerados como los estándar para dirigir el ensayo. Los resultados del ensayo para densidad serán reportados en unidades SI o lb-pulg., como apropiados para el uso de los mismos. 1.5 El texto de este método de ensayo referencia notas y pie de notas las cuales proporcionan un material explicatorio. Estas notas y pie de notas (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no serán considerados como requerimientos de este método de ensayo. 1.6 Este estándar no pretende cubrir todos los problemas de seguridad, si hay
alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer la seguridad apropiada y practicas saludables y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso. 2. Documentos Referenciados 2.1 Estándares ASTM: C 29/C 29M Método de Ensayo para Densidad Bulk (Peso Unitario) y Vacíos en los Agregados. C 125 Terminología Relativa a Concreto y Agregados para Concreto. C 128 Método de Ensayo para Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Específica), y Absorción del Agregado Fino. C 136 Método de Ensayo para Análisis por Malla de Agregados Gruesos y Finos. C 566 Método de Ensayo para Contenido de Humedad Total del Agregado por Secado. C 670 Practica para Preparación de las Declaraciones Precisión y Tendencia para Métodos de Ensayo en Materiales de Construcción. C 702 Practica para reducción de Muestras de Agregado a Tamaños de Ensayo. D 75 Practica para Muestreo de Agregados D 448 Clasificación para tamaños de Agregados en construcción de puentes y Carreteras. E 11 Especificación para Tejidos de Alambre y Mallas para Propósitos de Ensayo 2.2 Estándares AASHTO: AASHTO T 85 Gravedad específica y Absorción del Agregado Grueso. 3. Terminología 3.1 Definiciones: 3.1.1 absorción, n—el incremento en la masa del agregado debido a penetración de agua en los poros de las partículas durante un período de tiempo prescrito, pero no incluye el agua adherida a la superficie de las partículas, expresado como un porcentaje de la masa seca. 3.1.2 secado al horno (SH), adj. – relativo a las partículas de agregado, la condición en la cual el agregado ha sido secado por calentamiento en un horno a 110 5º C por tiempo suficiente para alcanzar una masa constante. 3.1.3 saturado superficie seca (SSS), adj. – relativo a las partículas de agregado, la condición en la cual los poros permeables de las partículas de agregado son llenados con agua llevada a cabo por sumergido en agua por un periodo de tiempo prescrito, pero sin agua libre en la superficie de las partículas. 3.1.4 densidad, n – la masa por unidad de volumen de un material, expresado como Kg./m3 o lb/ pie3. 3.1.4.1 densidad (SH), n – la masa del agregado secado al horno por unidad de volumen de particulas de agregado, incluyendo el volumen de poros permeables e impermeables dentro de las particulas, pero no incluyen los vacíos entre las partículas.
3.1.4.2 densidad (SSS), n – la masa del agregado saturado superficialmente seco por unidad de volumen de partículas de agregado, incluyendo el volumen de poros impermeables y agua llenando los vacíos en las partículas, pero no incluye los poros entre las partículas. 3.1.4.3 densidad aparente, n – la masa por unidad de volumen de la porción impermeable de las partículas de agregado. 3.1.5 densidad relativa (gravedad específica), n – la relación de la densidad de un material a la densidad de agua destilada a una temperatura determinada; los valores son adimencionales. 3.1.5.1 densidad relativa (gravedad específica) (SH), n – la relación de la densidad (SH) del agregado a la densidad de agua destilada a una determinada temperatura. 3.1.5.2 densidad relativa (gravedad especifica) (SSS), n – la relación de la densidad (SSS) del agregado a la densidad de agua destilada a una determinada temperatura. 3.1.5.3 densidad relativa aparente (gravedad específica aparente), n – la relación de la densidad aparente del agregado a la densidad del agua destilada a una determi-nada temperatura. 3.1.6 Para definición de otros términos relativos a agregados, ver terminología C 125
4. Resumen del Método de Ensayo 4.1 Una muestra de agregado es inmersa en agua por 24 4 h para esencialmente llenar los poros. Entonces es removida del agua, y el agua secada de la superficie de las partículas y la masa determinada. Subsecuentemente, el volumen de la muestra es determinado por el método de desplazamiento de agua. Finalmente, la muestra es secada al horno y determinada la masa. Usando entonces los valores de masa obtenidos y las formulas en este método de ensayo, es posible calcular la densidad, densidad relativa (gravedad especifica), y absorción. 5. Significado y Uso 5.1 La densidad relativa (gravedad especifica) es la característica generalmente usada para calculo del volumen ocupado por el agregado en varias mezclas conteniendo agregados, incluyendo concreto de cemento portland, concreto bituminoso y otras mezclas que son proporcionadas o analizadas con base a un volumen absoluto. La densidad relativa (gravedad específica) es también usada en el calculo de vacíos en los agregados en el Método de Ensayo C 29/C 29M. La densidad relativa (gravedad especifica) (SSS) es usada si el agregado esta húmedo, esto es, si su absorción ha sido satisfecha. A la inversa, la densidad relativa (gravedad específica) (SH) es usada para cálculos cuando el agregado esta seco o se asume estar seco. 5.2 La densidad aparente y densidad relativa aparente (gravedad especifica aparente) pertenece al material sólido de partículas constituyentes no incluyendo
el espacio de poros con las partículas que es accesible al agua. 5.3 Los valores de absorción son usados para calcular el cambio en la masa de un agregado debido al agua absorbida en los espacios de poro con las partículas constituyentes, comparado con la condición seca, cuando es considerado que el agregado ha estado en contacto con agua por un periodo suficiente para poder satisfacer la absorción potencial. La norma para la determinación de la absorción en el laboratorio es obtenida después de sumergir el agregado seco por un período de tiempo prescrito. Los agregados explotados por debajo del nivel de agua común-mente tienen un contenido de humedad mayor que la absorción determinada por este método de ensayo, si es usada sin oportunidad de secar antes de su uso. A la inversa, algunos agregados los cuales no han sido mantenidos continuamente en una condición húmeda hasta ser usados, probablemente pueden contener una cantidad de humedad absorbida menor que la condición de inmersión durante 24 horas. Para un agregado que ha estado en contacto con agua y que tiene humedad libre en la superficie de las partículas, el porcentaje de humedad libre es determinado deduciendo la absorción del contenido de humedad total determinado por el Método de Ensayo C 566. 5.4 Los procedimientos generales descritos en este método de ensayo son convenientes para determinar la absorción de agregados que tienen condición diferente de 24 h de saturación, tales como agua hervida o saturación de vacíos. Los valores obtenidos para absorción por otros métodos de ensayo serán diferentes de los valores obtenidos por la saturación prescrita, como será la densidad relativa (gravedad especifica) (SSS). 5.5 Los poros en agregados de peso ligero no están necesariamente llenos de agua después de la inmersión por 24 h. En efecto, la absorción potencial para muchos de tales agregados no es satisfecha después de algunos días de inmersión en agua. Por lo tanto este método de ensayo no esta destinado para usarse con agregado de peso ligero. 6. Aparatos 6.1 Balanza – Un dispositivo para determinar la masa que sea sensitivo, legible, y preciso a 0.05 % de la masa de la muestra en algún punto del rango usado para este ensayo, o 0.5 g, el que sea mayor. La balanza estará equipada con aparatos adecu-ados para suspender la muestra contenida en agua desde el centro de la plataforma o pan de la balanza. 6.2 Contenedor de Muestra – Una cesta de alambre de 3.35 mm (No. 6) o malla fina, o una canastilla de ancho y altura iguales, con una capacidad de 4 a 7 litros para alojar un tamaño nominal máximo de agregado de 37.5 mm (1 ½ pulg.) o menor y una canastilla más grande según sea necesario para ensayar agregados de tamaño máximo mayores. La canastilla será construida de tal forma que se evite atrapar aire cuando sea sumergida. 6.3 Tanque de agua – Un tanque de agua en el cual la canastilla es colocada suspen
dida debajo de la balanza. 6.4 Mallas – Una malla de 4.75 mm (No. 4) u otro tamaño como se necesite (ver 7.2 – 7.4), conforme a la Especificación E 11. 7. Muestreo 7.1 Muestree el agregado de acuerdo con la Práctica D 75. 7.2 Mezcle completamente la muestra de agregado y redúzcalo a la cantidad aproximada necesaria usando los procedimientos aplicables de la Práctica C 702. Rechace todo el material que pasa la malla de 4.75 mm (No. 4) por tamizado en seco y lavando completamente para remover el polvo y otros recubrimientos de la superficie. Si el agregado grueso contiene una cantidad sustancial de material más fino que la malla de 4.75 mm (tal como para agregados de Tamaño No. 8 y 9 en la Clasificación D 448), use la malla de 2.36 mm (No. 8) en lugar de la malla de 4.75 mm. Alternativamente, separe el material más fino que la malla de 4.75 mm y ensaye el material fino de acuerdo con el Método de Ensayo C 128 Nota 1 – Si los agregados menores de 4.75 mm (No. 4) son usados en la muestra, verifique para asegurar que el tamaño de las aberturas en el contenedor de la muestra, es menor que el agregado de tamaño mínimo. 7.3 La masa mínima de la muestra de ensayo a ser usada esta dada a continuación. Es permitido ensayar el agregado grueso en algunas fracciones de tamaño. Si la muestra contiene más del 15 % retenido en la malla de 37.5 mm (1 ½ pulg), ensaye el material mas grande que 37.5 mm en una o más fracciones de tamaño separadamente del menor tamaño de fracción. Cuando un agregado es ensayado en fracciones de tamaños separados, la masa mínima de la muestra de ensayo para cada fracción deberá ser la diferencia entre la masa prescritas para el tamaño máximo y mínimo de la fracción. 7.4 Si la muestra es ensayada en dos o más tamaños de fracción, determine la graduación de la muestra de acuerdo con el Método de Ensayo C 136, incluyendo las mallas usadas para separar el tamaño de la fracción para la determinación en este método. En el cálculo de porcentaje de material de cada tamaño de fracción, ignore la cantidad de material más fino que la malla de 4.75 mm (No. 4) (ó malla de 2.36 mm (No. 8) cuando esta malla es usada de acuerdo con 7.2. Nota 2 – Cuando ensaye agregado grueso de tamaño máximo nominal grande se requerirán muestras de ensayo grandes, esto puede ser más conveniente para ejecutar el ensayo en dos o más submuestras, y los valores obtenidos por cálculos combinados descritos en la Sección 9.
8. Procedimiento 8.1 Seque la muestra de ensayo a masa constante a una temperatura de 110 5º C, enfriar al aire a temperatura del cuarto por 1 a 3 horas para muestras de ensayo de 37.5 mm (1 ½ pulg.) de tamaño máximo nominal, o más tiempo para tamaños mayores hasta que el agregado se haya enfriado a una temperatura que sea manejable (aproximadamente 50º C). Posteriormente sumerja el agregado en agua a la temperatura del cuarto por un periodo de 24 4 h. 8.2 Donde los valores de la absorción y la densidad relativa (gravedad especifica) son usados en proporcionar mezclas de concreto en la cual los agregados se encuentran en su condición de humedad natural, el requisito de 8.1 para secado inicial es opcional y si la superficie de las particulas en la muestra se ha conservado continuamente húmedas antes de ser ensayadas, el requisito en 8.1 para 24 4 h de saturación es también opcional. Nota 3 – Valores para absorción y densidad relativa (gravedad especifica) (SSS) puede ser significativamente mayor para agregados no secados al horno antes de la inmersión que para los mismos agregados tratados de acuerdo con 8.1. Esto es especialmente cierto para particulas mayores de 75 mm puesto que el agua no es capaz de penetrar los poros hasta el centro de la partícula en el prescrito período de inmersión. 8.3 Remueva la muestra de ensayo del agua y enróllela en un paño o franela absorbente hasta que toda la película visible de agua sea removida. Seque las particulas grandes individualmente. Una corriente de aire es permitida para ayudar en la operación de secado. Tenga cuidado para evitar la evaporación de agua de los poros del agregado durante la operación de secado superficial. Determine la masa de la muestra de ensayo en la condición saturado superficialmente seco. Registre esta y las subsecuentes masas con una precisión de 0.5 g o 0.05 % de la masa de la muestra, la que sea mayor. 8.4 Después de determinar la masa al aire, inmediatamente coloque la muestra de ensayo saturada superficialmente seca en el contenedor de muestra y determine su masa aparente en agua a 23 2.0o C. Tenga cuidado de eliminar todo el aire atrapado antes de pesar, agitando el recipiente mientras es sumergido.
Nota 4 – La diferencia entre la masa al aire y la masa cuando la muestra es sumergida en agua igual a la masa de agua desplazada por la muestra. Nota 5 – El contenedor puede ser inmerso a una profundidad suficiente para cubrirlo y la muestra de ensayo, determinando la masa aparente en agua. El alambre del cual se suspende el contenedor debe ser del tamaño más pequeño posible para minimizar cualquier efecto posible de una longitud de inmersión variable. 8.5 Seque la muestra de ensayo a masa constante a una temperatura de 110 5º C, enfriar al aire a la temperatura del cuarto durante 1 a 3 h, o hasta que el agregado haya enfriado a una temperatura que es confortable de manejar (aproximadamente 50º C), y determine la masa. 9. Cálculos 9.1 Densidad Relativa (Gravedad Especifica): 9.1.1 Densidad Relativa (Gravedad Especifica) (SH)—Calcule la densidad relativa (gravedad especifica) en la base de agregado secada al horno como sigue: Densidad Relativa (gravedad especifica) (SH) = A / (B – C) (1) Donde: A = masa al aire de la muestra seca al horno, g B = masa al aire de la muestra saturada superficialmente seca, g C = masa aparente de la muestra saturada en agua, g 9.1.2 Densidad Relativa (Gravedad Especifica) (SSS) – calcule la densidad relativa (gravedad especifica) en la base de agregado saturado superficialmente seco, así: Densidad Relativa (gravedad especifica) (SSS) = B / (B – C) (2) 9.1.3 Densidad Relativa Aparente (Gravedad Especifica Aparente) – Calcule la densidad relativa aparente (gravedad especifica aparente) como sigue. Densidad Relativa Aparente (gravedad especifica aparente) = A / (A – C) (3) 9.2 Densidad: 9.2.1 Densidad (SH) – Calcule la densidad en la base de agregado secado al horno Densidad (SH), Kg./m3 , = 997.5 A / (B – C) (4) Densidad (SH), Lb/pie3, = 62.27 A/ (B – C) (5) Nota 6 – Los valores constantes usados en los cálculos en 9.2.1 – 9.2.3 (997.5 Kg/m3 y 62.27 lb/pie3) es la densidad del agua a 23º C.
9.2.2 Densidad (SSS) – Calcule la densidad en la base de agregado saturado superficialmente seco como sigue: Densidad (SSS), Kg./m3, = 997.5 B/ (B – C) (6) Densidad (SSS), lb/pie3 , = 62.27 B/ (B – C) (7) 9.2.3 Densidad Aparente – Calcule la densidad aparente como sigue: Densidad aparente, Kg./m3 = 997.5 A / (A – C) (8) Densidad aparente, lb/pie3 = 62.27 A / (A – C) (9) 9.3 Valores promedio de densidad y densidad relativa (Gravedad especifica)— Cuando la muestra es ensayada en fracciones separadas, calcule el valor promedio para densidad o densidad relativa (gravedad especifica) del tamaño de la fracción calculada de acuerdo con 9.1 o 9.2 usando la siguiente ecuación: 1 G = ---------------------------------------P1 + P2 + Pn 100G1 100G2 100Gn Donde: G = densidad promedio o densidad relativa (gravedad especifica). Todas las formas de expresión de densidad o densidad relativa (gravedad especifica) pueden ser promediadas en esta forma. G1, G2 … Gn = promedio de densidad o densidad relativa (gravedad especifica) valores para cada fracción dependiendo del tipo de densidad o densidad relativa (gravedad especifica) siendo promediada. P1 P2 …Pn = porcentajes de masa de cada fracción presente en la muestra original (no incluye materiales finos – ver 7.4) 9.4 Absorción -- calcule el porcentaje de absorción como sigue: Absorción, % = (B – A )/ A x 100 (11) Nota 7 -- Algunas autoridades recomiendan usar la densidad del agua a 4º C (1000 Kg/m3 o 1.000 Mg/m3 o 62.43 lb/pie3 para ser mas precisos. 9.5 Valor de Absorción promedio – cuando la muestra es ensayada en fracciones separadas por tamaño, el valor promedio de absorción es el valor promedio de las absorciones calculadas según 9.4, ponderados en la proporción de los porcentajes
de masa de cada fracción presente en la muestra original (no incluye material fino – ver 7.4) como sigue: A = (P1 A1 /100) + (P2 A2 /100) + …. (Pn An /100) (12) Donde: A = absorción promedia, % A1 A2 An = porcentajes de absorción para cada fracción por tamaño P1 P2 Pn = porcentaje en masa de cada fracción por tamaño presente en la muestra original 10. Reporte 10.1 Reporte los resultados de densidad con precisión de 10 Kg/m3 o 0.5 lb/pie3, densidad relativa (gravedad especifica) resultados al más cercano 0.01 e indicar la base para la densidad o densidad relativa (gravedad especifica) como (SH), (SSS), o aparente. 10.2 Reporte los resultados de la absorción al cercano 0.1 % 10.3 Si los valores de densidad, densidad relativa (gravedad especifica) y absorción fueron determinados sin secar previamente el agregado, como se permite en 8.2, anote tal acción en el informe. 11. Precisión y Tendencia 11.1 Las estimaciones en la precisión de este método de prueba listados en la Tabla 1 están basadas en resultados de la AASHTO Programa de Muestras de Referencia en el Laboratorio de Materiales de Referencia, con ensayos conducidos por este método y AASHTO Método T 85. La diferencia significativa entre los métodos es que el Método c 127 requiere un periodo de saturación de 24 4 h, y el método de prueba T 85 requiere un periodo de saturación de 15 h mínimo. Se ha encontrado que estas diferencias tienen un efecto insignificante en los índices de precisión. La información esta basada en el análisis de mas de 100 resultados de 40 a 100 laboratorios. La precisión estimada para densidad fue calculada de valores determinados para densidad relativa (gravedad especifica), usando la densidad del agua a 23o C para la conversión. 11.2 Tendencia – Como no hay material de referencia aceptado para determinar la tendencia por el procedimiento en este método de ensayo, ninguna declaración de tendencia es hecha. 12. Palabras Clave 12.1 absorción; agregado; densidad aparente; densidad relativa aparente; agregado grueso; densidad; densidad relativa; gravedad especifica.
