Designación: C127 - 07 Método de Prueba Estándar para la Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Específica), y absorción De areado rueso !
Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija C127, el número inmediatamente siguiente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. n número entre par!ntesis indica el año de la última aprobación. " !psilon en super#ndice $ Ɛ% indica un cambio editorial desde la última últim a revisión o aprobación. Esta norma ha sido aprobada para su uso por agencias del &epartamento de &efensa. !" #lcance $
1.1 Este m!todo de ensa'o cubre la determinación de la densidad media de una cantidad de part#culas de agregado grueso $sin incluir el volumen de vac#os entre las part#culas%, la densidad relativa $gravedad espec#fica%, ' la absorción del agregado grueso. &ependiendo del procedimiento utili(ado, la densidad $)g*m+ $lb*ft+%% se epresa como secado al horno $-&%, superficie saturada seca $&%, o como aparente densidad. "simismo, la densidad relativa $gravedad espec#fica%, una cantidad sin dimensiones, se epresa como -&, &, o como densidad relativa aparente $gravedad espec#fica aparente%. /a densidad -& ' la densidad relativa -& se determinó tras secar el agregado. /a densidad de &, densidad relativa &, ' la absorción se determinó despu!s de remojar el agregado en agua para una duración prescrita. 1,2 Este m!todo de ensa'o se utili(a para determinar la densidad de la porción esencialmente sólida de un gran número de part#culas de agregado ' proporciona un valor medio 0ue representa la muestra. Eiste una distinción entre la densidad de las part#culas de agregado según lo determinado por este m!todo de ensa'o, ' la densidad aparente de los agregados tal como se determina por el !todo de Ensa'o C2*C2, 0ue inclu'e el volumen de vac#os entre las part#culas de agregados. 1,+ Este m!todo de ensa'o no est3 diseñado para ser utili(ado con agregados de peso ligero. 1 Este m!todo de ensa'o est3 bajo la jurisdicción del Comit! "4 C5 sobre Concreto ' agregados del concreto ' es responsabilidad directa del ubcomit! C5.25 sobre agregados de peso normal.Edición actual aprobada el 51 de agosto 2557. 6ublicado en septiembre de 2557. -riginalmente aprobado en 1+. 8ltima edición anterior aprobada en 2559 como C127 : 59. &oi; 15.1<25*C5127:57. = n resumen de la sección Cambios aparece al final de esta norma.
1.9 /os valores indicados en unidades > deben ser considerados como el est3ndar para la reali(ación de las pruebas. /os resultados de las pruebas de densidad se notificar3n en unidades > o en unidades pulgada:libra, según sea apropiado para el uso 0ue se har3 de los resultados. 1.< El teto de este m!todo de ensa'o hace referencia a notas ' notas de pie 0ue proveen material eplicativo. Estas notas ' notas de pie de p3gina $eclu'endo a0uellas en tablas ' figuras% no deben ser consideradas como re0uisitos de este m!todo de ensa'o. 1. Esta norma no pretende dirigir todas las in0uietudes sobre seguridad, si las ha', asociadas con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer pr3cticas apropiadas de seguridad ' salud ' determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 2. &ocumentos de referencia 2.1 ?ormas "4; 2 C2*C2 !todo de prueba para la densidad aparente $@6eso de l a unidad@% ' vac#os en el agregado C12< 4erminolog#a Aelativa al Concreto ' agregados del concreto C12B !todo de 6rueba para &ensidad, &ensidad Aelativa $ravedad Espec#fica%, ' absorción de agregado fino C1+ !todo de prueba para an3lisis granulom!trico de agregados finos ' gruesos C< !todo de prueba para el contenido total de humedad evaporable de agregados por secado C75 6r3ctica para la Elaboración de declaraciones de precisión ' error para los !todos de 6rueba de ateriales de Construcción C752 6r3cticas para la Aeducción de muestras de agregado para probar el tamaño &7< 6r3cticas para "gregados de muestreo &99B Clasificación por tamaños de los agregados para la construcción de carreteras ' puente E11 Especificaciones el tami( de tela met3lica de prueba ' tamices de ensa'o 2.2 est3ndar ""D4-; 2 6ara referencia las normas "4, visite el sitio eb de "4, .astm.org, o contacte a ervicio al Cliente en "4 serviceFastm.org. 6ara el "nuario de las ?ormas "4 volumen de información, consulte la p3gina de la norma &ocumento de #ntesis en el sitio eb de "4.&isponible de la "sociación "mericana de Carreteras Estatales ' -ficiales del 4ransporte $""D4-%, 999 ?. Capitol t., ?G, uite 29, Gashington, &C 25551, http;**.transportation.org
""D4- ?o. 4 B< ravedad espec#fica ' absorción de agregado grueso + +. 4erminolog#a +.1 &efiniciones; +.1.1 absorción, n:el aumento de la masa del agregado debido a la penetración del agua en los poros de las part#culas durante un per#odo de tiempo prescrito, pero sin incluir el agua adherida a la superficie eterior de las part#culas, epresado como un porcentaje de la masa seca. +.1.2 seco en horno $-&%, adj:relacionado con las part#culas del agregado, la condición en la 0ue los agregados se han secado por calentamiento en un horno a 115 H
+ &isponible de la "sociación "mericana de Carreteras Estatales ' -ficiales del 4ransporte $""D4-%, 999 ?. Capitol t., ?G, uite 29, Gashington, &C 25551, http;**.transportation.org
+.1.<.1 densidad relativa $gravedad espec#fica% $-&%, n:la relación de la densidad $-&% del agregado a la densidad del agua destilada a una temperatura indicada. +.1.<.2 densidad relativa $gravedad espec#fica% $&%, n:la relación de l a densidad $&% del agregado a la densidad del agua destilada a una temperatura indicada. +.1.<.+ densidad relativa aparente $gravedad espec#fica aparente%, n:la relación de la densidad aparente del agregado a la densidad del agua destilada a una temperatura indicada. +.1. 6ara las definiciones de otros t!rminos relacionados con los agregados, vea 4erminolog#a C12<. 9. Aesumen del !todo de Ensa'o 9,1 na muestra de agregado se sumerge en agua durante 29 H 9 h para llenar esencialmente los poros. e retira entonces del agua, el agua se seca de la superficie de las part#culas, ' se determina la masa. 6osteriormente, el volumen de la muestra se determina por el m!todo de despla(amiento de agua. Jinalmente, la muestra se seca en horno ' se determina la masa. so de los valores de la masa obtenidos ' la fórmulas en este m!todo de ensa'o, es posible calcular la densidad, densidad relativa $gravedad espec#fica%, ' la absorción. <. ignificado ' so <,1 /a &ensidad relativa $gravedad espec#fica% es la caracter#stica generalmente utili(ada para el c3lculo del volumen ocupado por el agregado en varias me(clas 0ue contienen agregado, inclu'endo el hormigón de cemento portland, hormigón bituminoso, ' otras me(clas 0ue son proporcionadas o anali(adas en una base de volumen absoluta. /a densidad relativa $gravedad espec#fica% tambi!n se utili(a en el c3lculo total de vac#os en !todo de prueba C2*C2. /a &ensidad relativa $gravedad espec#fica% $&% se usa si el agregado est3 húmedo, es decir, si ha cumplido su absorción. " la inversa, la densidad relativa $gravedad espec#fica% $-&% se usa para los c3lculos cuando el agregado se encuentra seco o se supone 0ue est3 seco. <,2 /a densidad aparente ' densidad relativa aparente $gravedad espec#fica aparente% corresponden al material sólido 0ue constitu'en las part#culas constitu'entes no inclu'endo el espacio de los poros dentro de las part#culas 0ue es accesible al agua. <,+ /os valores de absorción se usan para calcular el cambio en la masa de un agregado debido al agua absorbida en los poros dentro de las part#culas constitu'entes, en comparación con el estado seco, cuando se considere 0ue el agregado ha estado en contacto con el agua suficiente como para
satisfacer la ma'or parte del potencial de absorción. El est3ndar de laboratorio para la absorción es el obtenido despu!s de sumergir el agregado seco durante un per#odo de tiempo prescrito. /os agregados etra#dos por debajo de la mesa de agua suelen tener un contenido de humedad ma'or 0ue la absorción determinada por este m!todo de ensa'o, si se utili(a sin tener la oportunidad de secar antes de su uso. &e lo contrario, algunos agregados 0ue no se han mantenido en un estado de humedad hasta su uso es probable 0ue contengan una cantidad de humedad absorbida inferior a la condición haber estado remojado por 29:h. 6ara un agregado 0ue ha estado en contacto con el agua ' 0ue tiene humedad libre en las superficies de las part#culas, el porcentaje de humedad libre se determina deduciendo la absorción a partir del contenido total de humedad determinado por el m!todo de prueba C<. <,9 /os procedimientos generales descritos en este m!todo de prueba son adecuados para determinar la absorción de los agregados 0ue se han acondicionado lo contrario a remojarse por 29:h, tales como hervir el agua o la saturación de vac#o. /os valores obtenidos para la absorción por otros m!todos de ensa'o ser3n diferentes de los valores obtenidos por el remojo prescrito, as# como la densidad relativa $gravedad espec#fica% $&%. <,< /os poros de los agregados livianos no se llenan necesariamente con agua despu!s de la inmersión durante 29 h. &e hecho, el potencial de absorción de muchos agregados no se cumple despu!s de varios d#as de inmersión en agua. 6or lo tanto, este m!todo de ensa'o no est3 diseñado para su uso con agregado liviano. . "parato .1 Kalan(a:n dispositivo para determinar la masa 0ue es sensible, f3cil de leer, ' una precisión de 5,5
,+ 4an0ue de agua:un recipiente herm!tico al agua en el 0ue se coloca el recipiente de la muestra mientras 0ue est3 suspendido debajo de la balan(a. .9 4amices:un tami( de 9.7< mm $?o. 9% u otros tamaños según sea necesario $v!ase 7.2:7.9%, conforme a la especificación E11. ,< Dorno : n horno de tamaño suficiente, capa( de mantener una temperatura uniforme de 115 H
7,+ /a masa m#nima de la muestra de prueba a utili(ar se da como sigue. e permite la prueba del agregado grueso en varias fracciones de tamaño. i la muestra contiene m3s de 1
4amaño m3imo nominal, mm $pulgadas%
asa m#nima de la muestra de la prueba, )g $lb%
7,9 i la muestra se prueba en dos o m3s fracciones de tamaño, determinar la clasificación de la muestra de acuerdo con el !todo de Ensa'o C1+, inclu'endo los tamices utili(ados para la separación de las fracciones de tamaño de las determinaciones de este m!todo. "l calcular el porcentaje de material en cada fracción de tamaño, ignorar la cantidad de material m3s fino 0ue el de tami( 9.7< mm $?o. 9% $o tami( 2,+ mm $?o. B% cuando ese tami( se utili(a de acuerdo con 7,2%. ?-4" 2:"l probar el agregado grueso de gran tamaño nominal m3imo 0ue re0uiere grandes muestras de ensa'o, puede ser m3s conveniente reali(ar la prueba en dos o m3s sub:muestras, ' los valores obtenidos se combinan para los c3lculos descritos en la ección . B. 6rocedimiento B,1 ecar la muestra de prueba en el horno a un peso constante a una temperatura de 115 H
no se ha secado al horno antes de sumergirlo para el mismo agregado tratado de acuerdo con B.1. Esto es cierto para las part#culas ma'ores de 7< mm, 'a 0ue el agua puede no ser capa( de penetrar en los poros hasta el centro de la part#cula en el periodo de remojo prescrito. B,+ Aetirar la muestra de prueba desde el agua ' rodar en un paño absorbente grande hasta 0ue se eliminan todas las pel#culas visibles de agua. /impie las part#culas m3s grandes individualmente. e permite una corriente de aire en movimiento para a'udar en la operación de secado. 4ener cuidado para evitar la evaporación del agua de los poros de agregados durante la operación de secado de la superficie. &eterminar la masa de la muestra de ensa'o en la condición de superficie saturada seca. Aegistre !ste ' todas las subsiguientes masas con una precisión de 5,< g ó 5,5
C N masa aparente de muestra de ensa'o saturada en agua, g. .1.2 &ensidad Aelativa $ravedad Espec#fica% $&%:C3lculo de la densidad relativa $gravedad espec#fica% sobre la base de un agregado de superficie saturada de secado de la siguiente manera; &ensidad relativa $gravedad espec#fica% $&% N K*$K O C% $2% .1.+ &ensidad "parente relativa $ravedad aparente espec#fica%:C3lculo de la densidad relativa aparente $peso espec#fico aparente% de la siguiente manera; &ensidad relativa $gravedad espec#fica aparente% N "*$" O C% $+% ,2 &ensidad; .2.1 &ensidad $-&%:C3lculo de la densidad sobre la base del agregado secado en horno como sigue; &ensidad $-&%, Pg*m+, N 7,< "*$K O C%
$9%
&ensidad $-&%, /b*ft+, N 2,27 "*$K O C%
$<%
?-4" :/os valores de las constantes utili(adas en los c3lculos en .2.1: .2.+ $7,< )g*m+ ' 2.27 lb*ft+% son la densidad del agua a 2+IC. .2.2 &ensidad $&%:C3lculo de la densidad sobre la base del agregado saturado con superficie seca como sigue; &ensidad $&%, Pg*m+, N 7,< K*$K O C%
$%
&ensidad $&%, /b*ft+, N 2,27 K*$K O C%
$7%
.2.+ &ensidad "parente:Calcular la densidad aparente de la siguiente manera; &ensidad aparente, Pg*m+, N 7,< "*$" O C% $B% &ensidad aparente, /b*ft+, N 2,27 "*$" O C%
$%
,+ Qalores de la &ensidad promedio ' &ensidad Aelativa $ravedad Espec#fica% :Cuando la muestra se prueba en fracciones de tamaños distintos, calcular los valores medios de densidad o densidad relativa $gravedad espec#fica% de la fracción de tamaño calculado de conformidad con el ,1 ' ,2 mediante la siguiente ecuación;
$Qer ap!ndice R1%
$15%
donde; N densidad media o la densidad relativa $gravedad espec#fica%. 4odas las formas de epresión de la densidad o densidad relativa $gravedad espec#fica% se pueden promediar de esta manera, 1, 2 ... n N densidad media apropiada o densidad relativa $gravedad espec#fica% valores para cada fracción de tamaño en función del tipo de densidad o densidad relativa $gravedad espec#fica% se promedian, ' 61, 62, ... 6n N porcentajes en peso de cada fracción de tamaño presente en la muestra original $sin incluir el material m3s fino:ver 7,9%. ,9 "bsorción:Calcular el porcentaje de absorción, de la siguiente manera; "bsorción,L ?-4" 7:"lgunas autoridades recomiendan usar la densidad del agua a 9IC $1555 )g*m+ o 1,555 mg*m+ o 2,9+ libras*pie +%, 'a 0ue se considera suficientemente eacto. ,< Qalor de absorción promedio : Cuando la muestra se prueba en diferentes fracciones de tamaño, el valor de absorción promedio es el promedio de los valores como se calculó en ,9, ponderados en proporción a los porcentajes en peso de cada fracción presente en el tamaño de la muestra original $sin incluir el material m3s fino :ver 7,9% como sigue;
donde; " N absorción promedio,L, "1, "2 ... "n N porcentajes de absorción de cada fracción de tamaño, ' 61, 62, ... 6n N porcentajes en peso de cada fracción presente en tamaño de la muestra original. 15. >nforme 15.1 >nforme de los resultados de la densidad con una precisión de 15 )g*m+ o 5,nforme del resultado de absorción con una precisión de 5,1L.
15.+ i la densidad, densidad relativa $gravedad espec#fica% ' los valores de absorción se determinaron sin secar el agregado, como se eplica en el B,2, tenga en cuenta este hecho en el informe. 11. 6recisión ' 4endencia 11.1 /as estimaciones de la precisión de este m!todo de ensa'o 0ue figuran en la 4abla 1 se basan en los resultados del 6rograma de uestra de uficiencia de /aboratorio de la Aeferencia de ateriales ""D4-, con las pruebas reali(adas con este m!todo de prueba ' m!todo ""D4- 4 B<. /a diferencia significativa entre los m!todos es 0ue el m!todo de prueba C127 re0uiere un periodo de saturación de 29 H 9 h, mientras el !todo ""D4- 4 B< re0uiere un periodo de saturación de 1< h m#nimo. Esta diferencia se ha hallado 0ue tiene un efecto insignificante sobre los #ndices de precisión. /os datos se basan en el an3lisis de m3s de 155 pares de resultados de las pruebas de 95 a 155 laboratorios. /as estimaciones de precisión para la densidad se calcula a partir de los valores determinados de la densidad relativa $gravedad espec#fica%, utili(ando la densidad del agua a 2+IC para la conversión. 11.2 4endencia:6uesto 0ue no ha' material de referencia aceptado para determinar la tendencia para el procedimiento en este m!todo de ensa'o, no se hace ninguna declaración sobre la tendencia. 4"K/" 1 6recisión &esviación Est3ndar $1s% "
Aango aceptable de &os resultados $&2% "
7 7 5.55
2< 25 25 5.52<
5.557
5.525
5.557
5.525
1+ 11 11 5.51+
+B +2 +2 5.5+B
6recisión n solo operador; &ensidad $-&%, )g*m &ensidad $&%, )g*m+ &ensidad aparente, en )g*m+ &ensidad relativa $gravedad espec#fica% $-&% &ensidad relativa $gravedad espec#fica% $&% &ensidad relativa aparente $gravedad espec#fica aparente% 6recisión varios laboratorios; &ensidad $-&%, )g*m &ensidad $&%, )g*m+ &ensidad aparente, en )g*m+ &ensidad relativa $gravedad espec#fica% $-&%
&ensidad relativa $gravedad espec#fica% $&% &ensidad relativa aparente $gravedad espec#fica aparente%
5.511
5.5+2
5.511
5.5+2
"
Estos números representan, respectivamente, los l#mites $1% ' $&2% como se describe en la 6r3ctica C75. /as estimaciones de precisión se obtuvieron del an3lisis de los datos de la muestra de suficiencia de /aboratorio de Aeferencia de los ateriales ""D4- de la muestra de laboratorio de aptitud de laboratorios 0ue utili(an 1< h veces de saturación m#nimos ' otros laboratorios utili(an 29 H 9 h veces de saturación. /as pruebas se reali(aron en los agregados de peso normal, ' se comen(ó con agregados bajo la condición de secado al horno. 12. 6alabras clave 12,1 absorción, agregado, densidad aparente, densidad relativa aparente, agregado grueso, densidad, densidad relativa, gravedad espec#fica "6S?&>CE $>nformación no obligatoria% R1. &E"AA-//- &E EC"C>-?E R1.1 /a derivación de la ecuación es de los casos simplificados siguientes utili(ando dos sólidos. ólido 1 tiene una masa 1 en gramos ' un volumen Q1 en mililitrosT su densidad relativa $gravedad espec#fica% $1% es por lo tanto 1*Q1. ólido 2 tiene una masa 2 ' volumen Q2, ' 2 N 2*Q2. i los dos sólidos se consideran en conjunto, la densidad relativa $gravedad espec#fica% de la combinación es la masa total en gramos dividido por el volumen total en mililitros;
/a manipulación de esta ecuación se obtiene de la siguiente manera;
in embargo, las fracciones de masa de los dos sólidos son;
',
6or lo tanto,
n ejemplo del c3lculo se da en la 4abla R1.1. 4"K/" R1.1 Ejemplo de c3lculo de los valores ponderados de densidad relativa $gravedad espec#fica% ' absorción de un agregado grueso 6robado en 4amaños independientes 4amaño Jracción, mm $pulg%
L de la muestra original
asa de la muestra utili(ada en la prueba, g
&ensidad relativa $gravedad "bsorción espec#fica% $&%
&ensidad edia Aelativa $ravedad Espec#fica% $&%
"bsorción media R2. AE/"C>-?E E?4AE /" &E?>&"& AE/"4>Q" $A"QE&"& E6ECUJ>C"% V "K-AC>W? C-- E &EJ>?E E? /- S4-&- &E E?"V- C127 V C12B R2.1 &onde; d N densidad relativa $gravedad espec#fica% $-&%, s N densidad relativa $gravedad espec#fica% $&%, a N aparente densidad relativa $gravedad espec#fica aparente%, '
" N absorción enL. R2.2 Calcular los valores de cada uno de la siguiente manera;
RE%&ME' DE #M*+%
El Comit! C5 ha identificado la ubicación de cambios seleccionados para este m!todo de prueba desde la última publicación, C127 : 59, 0ue pueden impactar en la utili(ación de este m!todo de ensa'o. $aprobado el 1 de "-4-de 2557% $1% Aevisado +.1.9.2. "4 >nternational no toma posición respecto a la valide( de cual0uier derecho de patente en relación con cual0uier art#culo mencionado en esta norma. /os usuarios de esta norma se encuentran epresamente avisados de 0ue la determinación de la valide( de los derechos de patente, ' el riesgo de violación de tales derechos, son enteramente su propia responsabilidad. Esta norma est3 sujeta a revisión en cual0uier momento por el comit! t!cnico responsable ' debe ser revisado cada cinco años, ' si no es revisado, debe re:aprobarse o retirarse. us comentarios son bienvenidos para la revisión de esta norma o para las normas adicionales, deber3n dirigirse a las oficinas de "4 >nternational. us comentarios ser3n atentamente eaminados en una reunión del comit! t!cnico responsable, a la 0ue pueden asistir. i usted siente 0ue sus comentarios no han recibido un juicio justo debe hacer llegar sus puntos de vista a la Comisión sobre las normas "4, en la dirección 0ue se indica a continuación. Esta norma es propiedad intelectual de "4 >nternational, 155 Karr Darbor &rive, 6- Ko C755, Gest Conshohoc)en, 6" 192B:2<. Estados nidos. /as Copias $simples o múltiples% de esta norma pueden obtenerse comunic3ndose con "4 en la dirección antes mencionada o al 15:B+2:
