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ASTM Designación C-136 1. OBJETO 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación por tamizado de la distribución por tamaño de partículas de agregados finos y gruesos. 1.2 Ciertas especificaciones para agregados que referencia este método de ensayo, contienen los requisitos de graduación incluyendo ambas fracciones: fina y gruesa. Las instrucciones están incluidas para el análisis por mallas de tales agregados. 1.3 Los valores indicados en unidades del SI o en unidades libras pulgadas deben ser considerados como los normalizados. Dentro del texto, las unidades del sistema inglés son mostradas entre paréntesis. Los valores indicados en cada sistema pueden no son 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 una no conformidad con la norma. 1.4 Esta norma no tiene el propósito de tratar todos los problemas y cuidados asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma el establecer las prácticas apropiadas de salud y seguridad y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladores antes de su uso. 1.5 El texto de esta norma cita notas y notas a pie de página que proveen material explicativo. Estas notas y notas al pie de página (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deben ser consideradas como requisitos de esta norma. 2. DOCUMENTOS CITADOS 2.1

Normas COGUANOR NTG (ASTM)

NTG 41010 h3 C 117

Método de ensayo. Determinación del material que pasa el tamiz 75 µm (No. 200) por lavado con agua.

NTG 41006 Terminología referente al concreto y los agregados para concreto. C 125 C 637

Agregados para concreto protector de radiación. Especificaciones.

C 670

Práctica para la preparación de declaraciones sobre la precisión y sesgo de los métodos de ensayo para materiales de construcción.

C 702

Práctica para la reducción de muestras de agregados a tamaños de ensayo.

NTG 41009 Práctica para el muestreo de los agregados. D75 E 11

Tela de malla alambre Especificaciones.

y

tamices

utilizados

para

ensayos. Continua

COGUANOR NTG 41010-h1 2.2

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Normas AASHTO

AASHTO T 27

Análisis granulométrico de agregados finos y gruesos.

3. TERMINOLOGÍA 3.1 Definiciones Para definiciones de términos usados en esta norma, referirse a la norma ASTM C125. 4. RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO 4.1 Una muestra de ensayo de agregado seco de masa conocida se separa a través de una serie de mallas de aberturas progresivamente más pequeñas para la determinación de la distribución por tamaño de partículas. 5. SIGNIFICADO Y USO 5.1. Este método de ensayo se utiliza para determinar la graduación de materiales propuestos para su uso como agregados o que están siendo utilizados como agregados. Los resultados se usan para determinar la conformidad de la distribución por tamaños de partículas con los requisitos aplicables de la especificación requerida y para proporcionar los datos necesarios para el control de la producción de varios productos de agregados y de mezclas que contengan agregados. Los datos también pueden ser útiles para desarrollar relaciones concernientes a la porosidad y al acomodo de partículas. 5.2 La determinación exacta de material más fino que la malla de 75 µm (malla No.200) no puede lograrse utilizando únicamente este método de ensayo. Se debe emplear el método de ensayo de la norma ASTM C 117 para materiales más finos que la malla de 75 µm por lavado. 5.3 Para agregados muy pesados, referirse a los métodos de muestreo y ensayo de la norma ASTM C637. 6. EQUIPO 6.1 Balanzas Las balanzas utilizadas en ensayos de agregados gruesos y finos, deben tener una lectura y una exactitud como sigue: 6.1.1 Para agregado fino, legible a 0,1 g y exactitud de 0,1 g o 0,1 % de la masa de ensayo, cualquiera que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso. 6.1.2 Para agregado grueso, o mezcla de agregado grueso y fino, legible y exactitud de 0,5 g o 0,1 % de la masa de ensayo, cualquiera que sea mayor, en cualquier punto dentro del rango de uso. Continua

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6.2

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Tamices

El paño de cedazo o malla debe estar montado en un marco sólido construido de manera que se impida la pérdida de material durante el tamizado. El paño de cedazo y los marcos de tamices estándar deben cumplir con los requisitos de la norma ASTM E11. Los marcos de tamices no estandarizados, deben también cumplir con los requisitos de la norma ASTM E11. Nota 1 – Se recomienda que los cedazos o mallas montados en marcos más grandes que el marco estándar de 203,2 mm (8 pulg.) de diámetro sean utilizados en el ensayo de agregados gruesos para reducir la posibilidad de sobrecargar los tamices. Ver apartado 8.3.

6.3

Agitador mecánico de tamices

Un dispositivo tamizador mecánico, si se utiliza, debe producir un movimiento de los tamices que provoque que las partículas reboten, caigan o giren de manera que presenten diferentes orientaciones a la superficie de tamizado. La acción de tamizado en un período razonable de tiempo, será tal que se cumpla el criterio para el adecuado tamizado (criterio de suficiencia) descrito en el apartado 8.4. Nota 2 – Se recomienda el uso de un agitador mecánico de tamices, cuando el tamaño de la muestra de ensayo es de 20 kg o mayor, y puede ser usado para muestras de ensayo más pequeñas, incluyendo agregado fino. Un tiempo excesivo (más de 10 min. aproximadamente) para lograr un tamizado adecuado puede provocar una degradación inadecuada del espécimen. El mismo agitador mecánico de mallas puede no ser práctico para todos los tamaños de muestras de ensayo, puesto que las grandes áreas de tamizado requeridas para un tamizado práctico de un agregado grueso de gran tamaño nominal puede dar por resultado la pérdida de una porción de la muestra si se usa para muestras pequeñas de agregado grueso o agregado fino.

6.4

Horno

Un horno de tamaño apropiado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 °C ± 5 °C (230 °F ± 9 °F). 7. MUESTREO 7.1 Se debe muestrear el agregado de acuerdo con la norma ASTM D75. El tamaño de la muestra de campo será la cantidad mostrada en la norma ASTM D75 o cuatro veces la cantidad requerida en los apartados 7.4 y 7.5 (excepto lo modificado en 7.6), cualquiera que sea mayor. 7.2 Se debe mezclar completamente la muestra y reducirla hasta una cantidad adecuada para ensayar utilizando los procedimientos aplicables descritos en la norma ASTM C702. La muestra de ensayo debe ser aproximadamente la cantidad indicada cuando se seque y debe ser el resultado final de la reducción. No debe permitirse la reducción a una cantidad exacta predeterminada. Nota 3 – Donde el análisis por tamices, incluyendo la determinación de material más fino que el tamiz de 75 µm, es el único propósito del ensayo, el tamaño de la muestra puede ser reducido en el campo para evitar enviar cantidades excesivas de material adicional al laboratorio.

Continua

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Agregado fino

La masa de la muestra de ensayo, después del secado, debe ser de 300 g como mínimo. 7.4

Agregado grueso

La masa de la muestra de ensayo del agregado grueso seco, debe ser conforme con lo siguiente: Tamaño nominal máximo aberturas cuadradas mm pulg. 9,5 3/8 12,5 ½ 19,0 3/4 25,0 1 37,5 1½ 50,0 2 63,0 2½ 75,0 3 90,0 3½ 100 4 125 5

7.5

Masa mínima 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

Mezclas de agregado grueso y fino

La masa de la muestra de ensayo de una mezcla de agregado grueso y fino debe ser igual que para el agregado grueso indicada en el apartado 7.4. 7.6

Muestras de agregado grueso de gran tamaño

Cuando el tamaño de las muestras requeridos para agregado con tamaño nominal máximo de 50 mm o más grande, impide la reducción conveniente de la muestra, debe ensayarse como una unidad, excepto, cuando se utilizan cuarteadores mecánicos grandes y agitadores de tamices grandes. Cuando tal equipo no está disponible, en lugar de combinar y mezclar los incrementos de muestra y luego reducir la muestra a un tamaño de ensayo, se tiene como opción, conducir el análisis por tamices sobre un número de incrementos de muestra (aproximadamente iguales); de manera tal que la masa total ensayada cumpla los requisitos del apartado 7.4. 7.7 En caso de que la cantidad de material más fino que la malla de 75 µm (No.200) deba ser determinado de acuerdo con el método de ensayo C 117 se debe proceder como sigue: 7.7.1 Para agregados con un tamaño nominal máximo de 12,5 mm (1/2 pulg) o menos, se debe utilizar la misma muestra de ensayo de acuerdo con el método de ensayo C 117 y este método. Primero, se debe ensayar la muestra de acuerdo el método de ensayo C 117 hasta el final de la operación de secado, y luego se debe Continua

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tamizar el espécimen seco como se estipula en el apartado 8.2 hasta el apartado 8.7 del presente método. 7.7.2 Para agregados con un tamaño nominal máximo mayor que 12,5 mm (1/2 pulg), se puede utilizar una única muestra de ensayo como se describe en el apartado 7.7.1, o se tiene la opción de utilizar muestras separadas de ensayo para el método de ensayo C 117 y el presente método. 7.7.3 Cuando las especificaciones requieran de la determinación de la cantidad total de material más fino que la malla de 75 µm por lavado y tamizado seco se debe, utilizar el procedimiento descrito en el apartado 7.7.1. 8. PROCEDIMIENTO 8.1 Se debe secar la muestra de ensayo, a masa constante a una temperatura de 110 ºC ± 5 °C (230 ºF ± 9 ºF). Nota 4 – Para propósitos de control, particularmente cuando se desean resultados rápidos, por lo general no se necesita secar los agregados gruesos para el análisis por tamices. Los resultados son levemente afectados por el contenido de humedad a menos que: (1) el tamaño nominal máximo sea más pequeño que 12,5 mm (1/2 pulgadas); (2) el agregado grueso contenga una apreciable cantidad de material más fino que 4,75 mm (No.4); o (3) el agregado grueso sea altamente absorbente (por ejemplo, un agregado liviano). También, las muestras de ensayo se pueden secar a las más altas temperaturas utilizando placas de calefacción sin afectar los resultados, siempre y cuando 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 del agregado.

8.2 Se deben seleccionar los tamices con las aberturas adecuadas para obtener la información requerida por las especificaciones que cubren el material que va a ser ensayado. Se deben utilizar tamices adicionales si se desea o si son necesarias para proporcionar otra información, tal como el módulo de finura o para regular la cantidad de material sobre un tamiz. Se deben acomodar los tamices en orden de tamaño de abertura decreciente, de arriba hacia abajo y colocar la muestra en el tamiz superior. Se debe agitar los tamices manualmente o por medio de un agitador mecánico por un período de tiempo necesario establecido por tanteo o comprobado por mediciones sobre la muestra de ensayo, para cumplir con el criterio de conformidad descrito en 8.4. 8.3 Se debe limitar la cantidad de material retenida en un tamiz dado, de manera que todas las partículas tengan la oportunidad de ponerse en contacto, con las aberturas del tamiz un cierto número de veces durante la operación de tamizado. Para tamices con aberturas más pequeñas que 4,75 mm (malla No.4), la cantidad retenida en cualquier tamiz al completar la operación de tamizado no debe exceder 7 kg/m² del área superficial de tamizado (ver nota 5). Para tamices con aberturas de 4,75 mm (malla No.4) y mayores, la cantidad retenida en kg no debe exceder el producto de 2,5 x (abertura del tamiz, en mm) x (área efectiva de tamizado, en m 2). Esta cantidad se muestra en la tabla 1 para cinco tamaños de tamices de uso común. En ningún caso la cantidad retenida debe ser tan grande que provoque una deformación en la tela del tamiz. Continua

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8.3.1 Se debe evitar la sobrecarga de material sobre un tamiz individual, siguiendo uno de los siguientes métodos: 8.3.1.1 Se debe insertar un tamiz adicional con una abertura intermedia, entre el tamiz que pueda sobrecargarse y el inmediatamente superior en el conjunto original de tamices. 8.3.1.2 Se debe dividir la muestra de ensayo en dos o más porciones, tamizando cada porción individualmente. Se deben combinar las masas de varias porciones retenidas en un tamiz específico antes de calcular el porcentaje de muestra en ese tamiz. 8.3.1.3 Se debe utilizar los tamices que tengan un marco de mayor tamaño y que proporcionen un área de tamizado mayor. Nota 5 – Los 7 kg/m² equivalen a 200 g de material para el tamiz usual de 203,2 mm (8 pulg.) de diámetro (con una superficie efectiva de tamizado para un diámetro de 190,5 mm (7,5 pulg.).

8.4 Se debe continuar tamizando el tiempo necesario de manera tal, que, después de terminar el tamizado, no más del 1 % en masa del material retenido en cualquier tamiz individual, pueda pasar ese tamiz, durante un minuto adicional de tamizado manual continuo, realizado de la siguiente manera: se debe sostener un tamiz individual, con una charola y tapa cómodamente ajustada, en una posición ligeramente inclinada en una mano. Se debe golpear el lado opuesto del tamiz bruscamente y con un movimiento ascendente contra el talón de la otra mano, a razón de 150 veces por minuto aproximadamente; se debe girar el tamiz alrededor de un sexto de revolución en intervalos de cada 25 golpes. Para determinar la suficiencia del tamizado para tamaños mayores que el tamiz de 4,75 mm (No.4), se debe limitar el material en el tamiz a una simple capa de partículas. Si el tamaño de los tamices de ensayo montados hace que el movimiento de tamizado descrito sea imposible de realizar, se deben utilizar los tamices de 203 mm (8 pulg.) de diámetro para verificar la suficiencia del tamizado. 8.5 En el caso de mezclas de agregados finos y gruesos, referirse a las acciones indicadas en 8.3.1 para prevenir la sobrecarga de los tamices individuales. 8.5.1 Alternativamente, se puede reducir el tamaño la porción más fina que el tamiz de 4,75 mm (No.4), utilizando un cuarteador mecánico de acuerdo con la norma C702. Si este procedimiento se sigue, se debe calcular la masa de incremento de tamaño con respecto a la muestra original de la siguiente manera: (1) A = W1

xB

W2 donde: A

=

masa del incremento de tamaño, respecto a la muestra total, Continua

COGUANOR NTG 41010-h1 W1 = W2 = B = tamizada.

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masa de la fracción más fina que el tamiz de 4,75 mm (No.4), en la muestra total, masa de la porción reducida del material más fino que el tamiz 4,75 mm (No.4) actualmente tamizada, y masa del incremento de tamaño en la porción reducida

Tabla 1 – Cantidad Máxima permitida de material retenido en un tamiz, en kg Dimensiones Nominales del tamizA Tamaño de abertura del tamiz, mm 125 100 90 75 63 50 37,5 25,0 19,0 12,5 9,5 4,75

203,2 mm de diámetro

254 mm diámetroB

304,8 mm diámetroB

350 mm por 350 mm

372 mm por 580 mm

0,0285 C C C C C 3,6 2,7 1,8 1,4 0,89 0,67 0,33

0,0457 C C C 8,6 7,2 5,7 4,3 2,9 2,2 1,4 1,1 0,54

Área de tamizado, m² 0,0670 C C 15,1 12,6 10,6 8,4 6,3 4,2 3,2 2,1 1,6 0,8

0,1225 C 30,6 27,6 23,0 19,3 15,3 11,5 7,7 5,8 3,8 2,9 1,5

0,2158 67,4 53,9 48,5 40,5 34,0 27,0 20,2 13,5 10,2 6,7 5,1 2,6

A

Dimensiones de los marcos en unidades de pulgada: 8,0 pulg. De diámetro; 10,0 pulg. De diámetro; 12,0 pulg. De diámetro; 13,8 pulg. Por 13,8 pulg. (14 pulg. Por 14 pulg. Nominal); 14,6 pulg. Por 22,8 pulg. (16 pulg. Por 24 pulg nominal). B El Área de los tamices redondos está basado en un diámetro efectivo de 12,7 mm (½ pulg.) menor que el diámetro nominal, porque la norma ASTM E11 permite sellar la tela de la malla al marco extendiéndose el sello 6,35 mm (¼ pulg.) sobre la tela de la malla. Así, el diámetro efectivo de la malla para un marco de 203,2 mm (8 pulg.) es 190,5 mm (7,5 pulg.) C Los tamices señalados tienen menos de cinco aberturas por pulgada y no deben ser utilizados para ensayos granulométricos excepto lo establecido en el apartado 8.6.

8.6 A menos que se utilice un agitador mecánico de mallas, se debe tamizar manualmente las partículas mayores de 75 mm (3 pulg.) determinando la abertura menor de tamiz por la cual puede pasar cada partícula. Se debe iniciar el ensayo con el tamiz de abertura más pequeña ha ser utilizado. Si es necesario, hacer girar las partículas, con el fin de determinar si pasarán por una abertura en particular; sin embargo, no se deben forzar las partículas para pasar por una abertura. 8.7 Se debe determinar la masa de cada incremento de tamaño en una balanza de acuerdo con los requisitos especificados en el apartado 5.1 lo más cercano al 0,1 % de la masa total seca de la muestra original. La masa total del material después de pasar por los tamices debe ser lo próximo o parecida a la masa original del espécimen colocada en los tamices. Si las cantidades difieren por más de un 0,3 %, basado en la masa seca de la muestra original, los resultados no deben ser usados para propósitos de aceptación. 8.8 Si la muestra de ensayo ha sido previamente ensayada de acuerdo con el método de ensayo ASTM C 117, agregar la masa de material más fino que la malla Continua

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de 75 µm (No.200) determinada por ese método de ensayo a la masa que pasa la malla de 75 µm (No.200) por tamizado en seco de la muestra por el presente método. 9 CÁLCULOS 9.1 Se debe calcular los porcentajes que pasan, los porcentajes retenidos totales o los porcentajes de las varias fracciones por tamaño, al 0.1% más cercano sobre la base de la masa inicial seca total de la muestra de ensayo. Si la misma muestra de ensayo ha sido previamente ensayada de acuerdo con el método de ensayo ASTM C 117, se debe incluir la masa del material más fino que la malla 75 µm (No.200) por lavado en el cálculo del análisis por tamizado; y utilizar la masa seca total de la muestra de ensayo antes del lavado de acuerdo con el método de ensayo C 117, como la base para calcular todos los porcentajes. 9.1.1 Cuando se ensaya el espécimen en porciones reducidas individualmente según el apartado 7.6, se deben sumar las masas de las porciones reducidas de los incrementos retenidas en cada tamiz, y utilizar estas masas para calcular los porcentajes según el apartado 9.1 9.2 Se debe calcular el módulo de finura, cuando sea requerido, sumando los porcentajes totales de material de la muestra que sean más gruesos que cada uno de los siguientes tamices (porcentajes retenidos acumulados), y dividir esta suma entre 100: 150 µm (No. 100), 300 µm (No.50), 600 µm (No. 30), 1,18 mm (No.16), 2,36 mm (No. 8), 4,75 mm (No. 4), 9,5 mm (⅜ pulg.), 19,0 mm (¾ pulg), 37,5 mm (1 ½ pulg.) y mayores, incrementándose en razón de 2 a 1. 10. INFORME 10.1 Dependiendo de la forma de las especificaciones para el uso del material bajo ensayo, el informe debe incluir lo siguiente: 10.1.1 El porcentaje total de material que pasa cada tamiz, o 10.1.2 El porcentaje total de material retenido en cada tamiz, o 10.1.3 El porcentaje de material retenido entre tamices consecutivos. 10.2 Se debe informar los porcentajes al número entero más cercano, excepto si el porcentaje que pasa la malla de 75 µm (No. 200) es menos del 10 %, en cuyo caso debe reportarse al 0,1 % más cercano. 10.3 Se debe informar el módulo de finura, cuando se requiera, al 0,01 más cercano.

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11. PRECISIÓN 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 Proficiency Sample Program, con ensayos conducidos bajo esta norma y la norma AASHTO T27. Los datos están basados en el análisis de los resultados de ensayos de 65 a 233 laboratorios que ensayaron 18 pares de muestras de ensayo de aptitud de agregado grueso y de los resultados de ensayos de 74 a 222 laboratorios que ensayaron 17 pares de muestras de ensayo de aptitud para ensayo de agregado fino (muestras No.21 hasta No.90). Los valores en la tabla son dados para diferentes rangos del porcentaje total de agregado que pasa por un tamiz. 11.1.1 Los valores de precisión para agregado fino en la tabla 2 están basados en muestras de ensayo nominales de 500 g. Una revisión de este método de ensayo en 1994 permitió que la cantidad de muestra de ensayo de agregado fino fuera de 300 g como mínimo. Análisis de los resultados de las muestras de ensayo de 300 g y 500 g correspondientes a las muestras de ensayo de aptitud de agregados 99 y 100 (la muestra 99 y la muestra 100 fueron esencialmente idénticas) produjeron los valores de precisión de la tabla 3, la cual indica solamente diferencias menores debido al tamaño del espécimen de ensayo. Nota 6 – Los valores en la tabla 2 para el agregado fino serán revisados para reflejar un tamaño de muestra de ensayo de 300 g, cuando se cuente con un número suficiente de ensayos de aptitud de agregados que hayan sido realizados utilizando ese tamaño de muestra para proveer datos confiables.

11.2 Sesgo Debido a que no hay un material de referencia aceptado que sea apropiado para la determinación del sesgo en este método de ensayo, no se hace ninguna indicación de sesgo.

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Tabla 2 – Precisión

Agregado gruesoB precisión operadorindividual

< 100 < 95 < 85 < 80 < 60 < 20 < 15 < 10