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Método normalizado de ensayo para el análisis por mallas de agregados gruesos y finos1. Designación ASTM C136- 01. ”Esta es una traducción libre de la norma de ensayo correspondiente ASTM. El LANAMME no asume ninguna responsabilidad por cualquier eventual discrepancia con la norma de ensayo original en idioma inglés. El propósito de la traducción es exclusivamente para fines didácticos.”

1.

2.

ALCANCE 1.1

Este método de ensayo cubre la determinación por tamizado de la distribución de tamaños de partículas de un agregado fino y grueso.

1.2

Algunas especificaciones para agregados que referencian este método contienen los requerimientos de graduación incluyendo ambas fracciones: fina y gruesa. Las instrucciones están incluidas para el análisis por mallas de esos agregados .

1.3

Los valores indicados están en unidades SI deben de ser considerados como estándar. Los valores entre paréntesis son indicados únicamente con propósitos de información . La Especificación E11 designa el tamaño de los tamices con unidades en pulgadas como estándar, pero en este método de ensayo el tamaño del tamiz es designado en unidades SI exactamente equivalentes a las unidades en pulgadas.

1.4

Este método no tiene el propósito de indicar todos los problemas de seguridad y cuidados asociados con el uso de éste. Es responsabilidad del usuario de este método el establecer los cuidados apropiados y las prácticas saludables y la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.

DOCUMENTOS DE REFERENCIA 2.1

2.2

Normas ASTM C117

Test Method for Materials Finer than 75 µm (No.200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing

C125

Terminology relating to Concrete and Concrete Aggregates

C670

Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for Construction Materials

C702

Practice for Reducing Field Samples of Aggregate to Testing Size

D75

Practice for Sampling Aggregates

E11

Specification for Wire-Cloth Sieves for Testing Purposes

Normas AASHTO ASHTO NO. T27 Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates.

3.

TERMINOLOGÍA 3.1

4.

Definiciones: Para definiciones de términos usados en esta norma, referirse a la Terminología C125.

RESUMEN DEL METODO DE ENSAYO 4.1

Una muestra de agregado seco de masa conocida es separada a través de una serie de mallas de aberturas progresivamente más pequeñas para la determinación de la distribución de tamaño de partículas.

1 Este método de ensayo se encuentra bajo jurisdicción del Comité C09 de ASTM en Concreto y Agregados de Concreto y es responsabilidad directa del Subcomité C09.20 con Agregados de peso normal. Esta versión ha sido aprobada en junio 10, 2001. Publicada en agosto 2001. Originalmente publicada como C136-38T. Edición anterior a esta es la C136-96a.

5.

6.

SIGNIFICADO Y USO 5.1

Este método de ensayo es usado principalmente para determinar la graduación de materiales propuestos para ser usados como agregados o comenzarán a ser usados como agregados. Los resultados son usados para determinar el cumplimiento de una distribución de tamaños de partículas con los requerimientos de una especificación aplicable y para proveer los datos necesarios para el control de la producción de varios productos de agregados y mezclas que contenien agregados. Los datos también pueden ser usados para desarrollar relaciones concernientes a porosidad y acomodo .

5.2

La determinación exacta de material más fino que la malla 75 µm ( No.200) no puede ser logrado por el uso de este método únicamente. El Método de Ensayo C 117 para material más fino que malla 75 µm por lavado debe ser empleado para este fin.

EQUIPO 6.1

Balanzas--- Balanzas o básculas usadas en ensayos de agregados gruesos y finos deberán tener una lectura y precisión como sigue:

6.2

6.1.1

Para agregado fino, lectura a 0,1 g y precisión de 0,1 g o 0,1 % de la carga de ensayo, cualquiera que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso.

6.1.2

Para agregado grueso, o mezclas de agregado grueso y fino, lectura y precisión de 0,5 g o 0,1 % de la carga de ensayo, cualquiera que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso.

Mallas--- Las telas de malla deben estar montadas en marcos sólidos construidos de manera que se pueda prevenir la pérdida de material durante el cribado. Las telas de malla y los marcos de malla deben ser conformes a los requerimientos de la Especificación E 11. Marcos de mallas no estándar deberán ser conformes a los requerimientos aplicables de la Especificación E11.

Nota 1 --- Es recomendado que mallas montadas en marcos mayores que el marco estándar de diámetro de 203,2 mm (8 pulg.) sean usados para ensayar agregados gruesos para reducir la posibilidad de sobrecarga de los tamices. Ver 8.3.

6.3

Agitador de mallas mecánico--- Un dispositivo de tamizado mecánico [agitador mecánico de mallas], si es usado, debe transmitir un movimiento de las mallas, causando que las partículas reboten,giren o realicen cualquier otro movimiento de manera que presenten diferentes orientaciones a las superficies de tamizado. La acción de tamizado debe ser tal que el criterio para un tamizado adecuado descrito en 8.4 sea alcanzado en un período de tiempo razonable.

Nota 2 --- El uso de un agitador mecánico de mallas es recomendado cuando el tamaño de la muestra es de 20 kg o mayor, y puede ser empleado para muestras más pequeñas, incluyendo agregado fino. Tiempo excesivo (más de 10 min. aproximadamente) para lograr un tamizado adecuado puede resultar en la degradación del material de la muestra. El mismo agitador mecánico de mallas puede no ser práctico para todos los tamaños de muestras, puesto que las grandes áreas de tamizado necesarias para un tamizado práctico de un agregado grueso de tamaño nominal grande muy probablemente que resulte en pérdida de una porción de la muestra si es usado para una muestra pequeña de agregado grueso o agregado fino.

6.4

7.

Horno--- Un horno de suficiente tamaño, capaz de mantener una temperatura uniforme de (110 ± 5) °C ((230 ± 9) °F).

MUESTREO 7.1

Muestrear el agregado de acuerdo con la Práctica D 75. El peso de la muestra de campo debe ser la cantidad mostrada en la Práctica D 75 o cuatro veces el peso requerido en 7.4 y 7.5 (excepto lo modificado en 7.6), cualquiera que sea mayor.

7.2

Mezcle la muestra completamente y reduzcala hasta una cantidad adecuada para ensayar usando los métodos aplicables descritos en Práctica C 702. La muestra para ensayo debe ser de aproximadamente el peso deseado estando seca y debe ser el resultado final de la reducción. No se debe permitir la reducción a una cantidad exacta y predeterminada .

2

Nota 3 --- Donde el análisis por mallas, incluya la determinación de material más fino que la malla 75 µm , es el único ensayo propuesto, el tamaño de la muestra puede ser reducido en el campo para evitar llevar una cantidad excesiva de material extra al laboratorio.

7.3

Agregado fino--- El tamaño de la muestra de ensayo, después de secada, deberá ser 300 g como mínimo.

7.4

Agregado grueso--- El tamaño de la muestra de ensayo de agregado grueso debe ser conforme con lo siguiente: Tamaño Máximo Nominal Aberturas cuadradas, mm (pulg.) 9,5 (3/8) 12,5 (1/2) 19,0 (3/4) 25,0 (1) 37,5 (1½) 50 (2) 63 (2½) 75 (3) 90 (3½) 100 (4) 125 (5)

Tamaño Mínimo de la muestra de ensayo, kg (lb) 1 (2) 2 (4) 5 (11) 10 (22) 15 (33) 20 (44) 35 (77) 60 (130) 100 (220) 150 (330) 300 (660)

7.5

Mezclas de Agregado Grueso y Fino--- El tamaño de la muestra de ensayo de una mezcla de agregado grueso y fino debe ser el mismo como para el agregado grueso en 7.4.

7.6

Muestras de Agregado Grueso de Gran Tamaño--- El tamaño de muestra requerido para agregados con tamaño máximo nominal de 50 mm omás grando como para evitar una conveniente reducción de la muestra y ensayar como una unidad, exceptuando grandes separadores mecánicos y agitadores de mallas. Como una opción cuando tal equipo no este disponible, en lugar de combinar y mezclar los incrementos de muestra y luego reducir la muestra de campo al tamaño de ensayo, realice el análisis de mallas en un número de incrementos de muestra aproximadamente iguales tal que la masa total ensayada sea conforme a los requisitos en 7.4.

7.7

En el momento en que la cantidad de material más fino que la malla 75 µm (No.200) deba ser determinado por el Método de Ensayo C 117, proceda como sigue: 7.7.1

Para agregados con un tamaño máximo nominal de 12,5 mm (1/2 pulg.) o menos, use la misma muestra de ensayo para ser ensayado mediante el Método de Ensayo C 117 y este método. Primero ensaye la muestra de acuerdo con el Método de Ensayo C 117 hasta el final de la operación de secado, luego tamice la muestra seca como se estipula en 8.2 hasta 8.7 de este método.

7.7.2

Para agregados con un tamaño máximo nominal mayor que 12,5 mm (1/2 pulg.), una única muestra de ensayo puede ser usada como se describe en 7.7.1, o muestras de ensayo separadas pueden ser usadas para el Método de Ensayo C 117 y este método.

7.7.3

Donde la especificación requiere de la determinación de la cantidad total de material más fino que la malla 75 µm por lavado y tamizado en seco, use el procedimiento descrito en 7.7.1.

3

8.

PROCEDIMIENTO 8.1

Seque la muestra de ensayo a masa constante a una temperatura de (110 ± 5) °C ((230 ± 9) ° F).

Nota 4 --- Para propósitos de control, particularmente donde resultados rápidos son deseados, generalmente no es necesario secar los agregados gruesos para el ensayo de análisis por mallas. Los resultados son minimamente afectados por el contenido de humedad a menos que: (1) el tamaño máximo nominal aproximadamente es más pequeño que 12,5 mm (1/2 pulg.); (2) el agregado grueso contiene una cantidad apreciable de material más fino que 4,75 mm (No.4); o (3) el agregado grueso tiene una alta absorción (un agregado liviano, por ejemplo). También, algunas muestras pueden ser secadas a altas temperaturas asociadas con el uso de calentadores sin que afecten los resultados, siempre que los escapes de vapor no generen presiones suficientes para fracturar las partículas, y las temperaturas no sean tan grandes como para causar el rompimiento químico de los agregados.

8.2

Un adecuado tamaño de mallas debe ser seleccionado para proveer la información requerida por las especificaciones que cubren el material a ser ensayado. Cuando se desea o se requiere se pueden usar mallas adicionales para proveer otra información, tal como el módulo de finura o para regular la cantidad de material en una malla. Disponga las mallas en orden decreciente por tamaño de abertura desde arriba hasta abajo y coloque la muestra en la malla superior. Agite las mallas manualmente o por medio de un agitador mecánico por un período de tiempo suficiente, establecido por tanteo o chequeado por medida en la actual muestra de ensayo, para satisfacer el criterio para un adecuado tamizado descrito en 8.4.

8.3

Limite la cantidad de material sobre una malla dada de manera que todas las partículas tengan la oportunidad de alcanzar las aberturas de la malla un cierto número de veces durante la operación de tamizado. Para mallas con aberturas más pequeñas que 4,75 mm (No.4), la cantidad retenida en cualquier malla al completar la operación de tamizado no debe exceder de 7 kg/m2 (Nota 5) del área de superficie de tamizado. Para mallas con aberturas de 4,75 mm (No.4) y mayores, la cantidad en kgno debe exceder el producto de 2,5 x (abertura en mm de la malla) x ( área efectiva de tamizaje, m2 ). Esta cantidad se muestra en la Tabla 1 para cinco tamaños de tamices de uso común. En ningún caso la cantidad retenida debe ser mayor como para causar una deformación permanente en la tela de malla. 8.3.1

Prevenga una sobrecarga de material en una malla individual por uno de los siguientes métodos: 8.3.1.1 Inserte una malla adicional con una abertura intermedia entre la malla que puede ser sobrecargada y la malla inmediatamente superior que la malla ubicada en el conjunto original de mallas. . 8.3.1.2 Divida la muestra en dos o más porciones, tamizando cada porción individualmente. Combine las masas de varias porciones retenidas en tamices específicos antes de calcular el porcentaje de muestra en la malla. 8.3.1.3 Use las mallas teniendo un marco de mayor tamaño y que provea un área mayor de tamizado.

Nota 5 --- Los 7 kg/m2 equivalen a 200 g de material para la malla usual de 203,2 mm (8 pulg.) de diámetro. (con un diámetro de superficie efectiva de tamiz de diámetro de 190,5 mm (7,5 pulg)).

8.4

Continúe tamizando por un período de tiempo suficiente y de tal manera que, después de terminar, no más del 1 % por masa del material retenido en una malla individual pueda pasar ese tamiz durante un minuto de tamizado manual continuo realizado como a sigue: sostenga la malla individual, provista con una charola y tapa, en una posición ligeramente inclinada en una mano. Golpee fuertemente el lado de la malla y con un movimiento ascendente contra el costado de la otra mano a una tasa de aproximadamente de 150 veces por minuto, voltee la malla alrededor de un sexto de una revolución a intervalos de cerca de 25 golpes. En determinaciones de suficiencia de tamizado para tamaños mayores que la malla 4.75 mm (Nº4), limite la cantidad de material en la malla a una simple capa de partículas. Si el tamaño del montaje de las mallas de ensayo hace que se describan movimientos imprácticos de tamizaje, utilice mallas de diámetro 203 mm (8 in) para verificar la suficiencia de tamizado. .

4

8.5

En el caso de mezclas de agregados gruesos y finos , la porción de la muestra más fina que la malla 4,75 mm (No.4) puede ser distribuida entre dos o más conjuntos de mallas para prevenir la sobrecarga de las mallas individuales. 8.5.1

Alternativamente, la porción más fina que la malla de 4,75 mm (No.4) puede ser reducida en tamaño usando un separador mecánico de acuerdo a la Práctica C 702. Si este procedimiento es seguido, calcule el peso de cada fracción de la muestra original como sigue: A=

W1 x B W2

(1)

donde: A= peso de la fracción de la muestra total peso de la fracción más fina que la malla 4,75 mm (No.4), W1 = de la muestra total, W2 = peso de la porción reducida de material más fino que la malla 4,75 mm (No.4) que se está tamizando, y B= peso de cada fracción en la porción reducida y tamizada

9.

8.6

Salvo que un agitador mecánico de mallas sea usado, en el tamizado manual de partículas mayores que 75 mm (3 pulg.) se debe determinar la abertura más pequeña a través de la cual cada partícula debe pasar. Inicie el ensayo con la malla de abertura más pequeña que va a ser usada. Si es necesario, haga rotar las partículas, en orden, para determinar se estas pasan a través de una abertura particular de manera tal que, no sean forzadas las partículas para pasar a través de la abertura.

8.7

Determine la masa de cada incremento de tamaño en una balanza o báscula de acuerdo a los requerimientos especificados en 5.1 lo más cercano al 0,1 % de la masa total de la muestra original seca. La masa total del material después de tamizado deberá ser rigurosamente corroborada con el peso original de la muestra colocada dentro de las mallas. Si la cantidad difiere por más de un 0,3 %, basada en la masa original de la muestra seca, los resultados no deben ser usados para propósitos de aceptación.

8.8

Si la muestra ha sido previamente ensayada por el Método de Ensayo C 117, adicione la masa del material más fino que la malla de 75 µm (No.200) determinado por ese método a la masa pasando la malla de 75 mm (No.200) por tamizado en seco de la misma muestra en este método.

CALCULOS 9.1

Calcule los porcentajes pasando, el porcentaje total retenido, o porcentajes en varias fracciones por tamaño lo más cercano a 0,1% basado en la masa total de la muestra inicial seca. Si la misma muestra de ensayo ha sido primeramente ensayada por el Método de Ensayo C 117, adicione la masa del material más fino que la malla 75 µm (No.200) por lavado en el cálculo del análisis granulométrico; y use el peso total de la muestra seca antes del lavado en el Método de Ensayo C 117 como la base para el cálculo de todos los porcentajes. 9.1.1

9.2

Cuando los incrementos de la muestra son ensayados según 7.6, el total de la porción de las masas de los incrementos retenidos en cada malla, y use estas masas para calcular los porcentajes según 9.1.

Calcule el módulo de finura, cuando sea requerido, como la suma de los porcentajes totales de material en la muestra que es más grueso que cada una de las siguientes mallas (porcentajes retenidos acumulados), y la suma dividida por 100: 150 m (No. 100), 300 m (No.50), 600 m (No. 30), 1,18 mm (No.16), 2,36 mm (No. 8), 4,75 mm (No. 4), 9,5 mm (No. 3/8 pulg), 19,0 mm (3/4 pulg), 37,5 mm (1 ½ pulg.) y mayores, incrementos en razón de 2 a 1.

5

10. REPORTE 10.1

Dependiendo en las forma de las especificaciones para uso del material bajo ensayo, el reporte debe incluir lo siguiente: 10.1.1

El porcentaje total de material pasando cada malla, o

10.1.2

El porcentaje total de material retenido en cada malla, o

10.1.3

El porcentaje de material retenido entre mallas consecutivas.

10.2

Reporte los porcentajes al número entero más cercano, excepto si el porcentaje pasando la malla de 75 µm (No. 200) es menor que 10 %, este debe ser reportado próximo al 0,1 %.

10.3

Reporte el módulo de finura, cuando se requiera, lo más próximo a 0,01.

11. PRECISION Y SESGO 11.1

Precisión--- Los estimados de precisión para este método de ensayo están listados en la Tabla 2. Los estimados están basados en resultados del AASHTO Materials Reference Laboratory Profiency Sample Program, con ensayos conducidos bajo el Método de Ensayo C 136 y el Método de Ensayo AASHTO T 27. Los datos están basados en el análisis de los resultados de ensayos de 65 a 233 laboratorios que ensayaron 18 pares de muestras de ensayos de destreza de agregado grueso y de los resultados de ensayos de 74 a 222 laboratorios que ensayaron 17 pares de muestras de ensayos de destreza de agregado fino (Muestras No.21 hasta 90). Los valores en la tabla son dados para diferentes rangos del porcentaje total de agregado pasando una malla. 11.1.1

Los valores de precisión para agregado fino de la tabla 2 están basados en muestras de ensayo nominales de 500 g. Una revisión de este método de ensayo en 1994 permite que la muestra de ensayo de agregado fino sea de 300 g como mínimo. El análisis de los resultados de los ensayos de las muestras de ensayo de 300 g y 500 g del programa Aggregate Profiency Test Samples para 99 y 100 ( Muestra 99 y 100 son esencialmente idénticas) produjeron los valores de precisión de la tabla 3, los cuales indican únicamente diferencias menores debido al tamaño de la muestra de ensayo.

Nota 6 --- Los valores para agregado fino en la tabla 2 fueron revisados para reflejar el tamaño de muestra de ensayo de 300 g cuando un suficiente número de ensayos de destreza de agregados han sido realizados usando aquel tamaño de muestra que proporcione datos confiables.

11.2

Sesgo--- Ya que hasta aquí el material de referencia no es aceptado como apropiado para la determinación del sesgo para el procedimiento en este método de ensayo, ninguna indicación de sesgo ha sido hecha.

12. PALABRAS CLAVE 12.1

Agregado; agregado grueso; agregado fino; graduación; análisis por tamaño; análisis granulométrico.

6

Tabla 1 Máxima Cantidad Permitida de Material Retenido en un Tamiz, kg Dimensión Nominal de la Malla A 203,2-mm 254 mm 304,8 mm 350 por 372 por dia B dia B dia B 350 mm 580 mm 2 Area de la Malla, m 0,0285 0,0457 0,0670 0,1225 0,2158 125 67,4 C C C C 100 30,6 53,9 C C C 90 15,1 27,6 48,5 C C 75 8,6 12,6 23,0 40,5 C 63 7,2 10,6 19,3 34,0 C 50 3,6 5,7 8,4 15,3 27,0 37,5 2,7 4,3 6,3 11,5 20,2 25,0 1,8 2,9 4,2 7,7 13,5 19,0 1,4 2,2 3,2 5,8 10,2 12,5 0,89 1,4 2,1 3,8 6,7 9,5 0,67 1,1 1,6 2,9 5,1 4,75 0,33 0,54 0,8 1,5 2,6 Dimensiones de la malla en unidades de pulgada, 8,0 pulg de diámetro, 10,0 pulg de diámetro, 12,0 pulg de diámetro; 13,8 por 13,8 pulg (14 por 14 pulg. nominal); 14,6 por 22,8 pulg. (16 por 24 pulg. nominal). El área de malla para malla redondas esta basado en el diámetro efectivo 12,7 mm (1/2 pulg.) menos que el diámetro nominal, porque la Especificación E 11 permite el sellador entre el aro y el tamiz de la malla extenderse 6,35mm (1/4 pulg.) sobre la malla del tamiz. Así el diámetro de tamizaje efectivo para un aro de tamiz de 203,2mm (8 pulg.) es 190,5mm (7,5 pulg.). Algunos fabricantes de tamices pueden no infringir en la malla del tamiz en el total de 6,35mm (1/4 pulg.) Tamices que tienen menos de cinco aberturas, no deberán ser utilizadas para la prueba de tamizaje excepto a lo dicho en 8.6.

Tamaño de Abertura de la Malla

A B

C

Tabla 3 Datos de Precisión para muestras de ensayo de 300 g y 500 g Destreza de la Muestra de Agregado Fino Resultado de l ensayo ASTM C136/AASHTO T127 Total del Material Pasando Malla No 4 (%) Total del Material Pasando Malla No 8 (%) Total del Material Pasando Malla No 16(%) Total del Material Pasando Malla No 30 (%) Total del Material Pasando Malla No 50 (%) Total del Material Pasando Malla No 100 (%) Total del Material Pasando Malla No 200 (%)

Tamaño de Número de la Muestra Laboratorios 500 g 300 g 500 g 300 g 500 g 300 g 500 g 300 g 500 g 300 g 500 g 300 g 500 g 300 g

285 276 281 274 286 272 287 276 286 275 287 270 278 266

Promedio 99,992 99,990 84,10 84,32 70,11 70,00 48,54 45,44 13,52 13,51 2,55 2,52 1,32 1,30

Dentro del Laboratorio 1s d2s 0,027 0,021 0,43 0,39 0,53 0,62 0,75 0,87 0,42 0,45 0,15 0,18 0,11 0,14

0,066 0,060 1,21 1,09 1,49 1,74 2,10 2,44 1,17 1,25 0,42 0,52 0,32 0,39

Entre el Laboratorio 1s

d2s

0,037 0,042 0,63 0,69 0,75 0,76 1,33 1,36 0,98 0,99 0,37 0,32 0,31 0,31

0,104 0,117 1,76 1,92 2,10 2,12 3,73 3,79 2,73 2,76 1,03 0,89 0,85 0,85

7

Tabla 2 Precisión Porcentaje total de Material pasando Agregado Grueso B Precisión Operador-Individual

Precisión Multilaboratorio

Agregado Fino: Precisión Operador-Individual

Precisión Multilaboratorio

Desviación Estándar (1s), A %

Rango aceptable de dos resultados (d2s), A %

0

0,32 0,81 1,34 2,25 1,32 0,96 1,00 0,75 0,53 0,27 0,35 1,37 1,92 2,82 1,97 1,60 1,48 1,22 1,04 0,45

0,9 2,3 3,8 6,4 3,7 2,7 2,8 2,1 1,5 0,8 1,0 3,9 5,4 8,0 5,6 4,5 4,2 3,4 3,0 1,3

0

0,26 0,55 0,83 0,54 0,36 0,37 0,14 0,23 0,77 1,41 1,10 0,73 0,65 0,31

0,7 1,6 2,4 1,5 1,0 1,1 0,4 0,6 2,2 4,0 3,1 2,1 1,8 0,9

A

Este número representa, respectivamente, los (1s) y (d2s), límites descritos en Práctica C 670. La precisión estimada está basada en agregados con un tamaño máximo nominal de 19,0 mm (3/4 pulg). B

8