Designación: ASTM C 29/C 29M - 97 Método de Ensayo Normaliado !ara determinar la densidad a!arente "#!eso $nitario%& e 'ndice de ($ecos en los )ridos Esta norma ha sido editada con la designación designación C 29/C 29M; el número que sigue inmediatame inmediatamente nte a la designación designación señala su año de adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. n número en par!ntesis indica el año de la última apro"ación. na letra epsilon en super#ndice $ ε% señala un cam"io editorial desde la última revisión o apro"ación. Esta norma ha sido aprobada para el uso por el Departamento de Defensa.
*+
Alcance
&.& Este m!todo de ensa'o permite determinar la densidad aparente $(peso unitario(% de un )rido tanto en su condición compactada o suelta ' calcular los huecos entre las part#culas en los )ridos *inos, gruesos o me+clas de )ridos, "asada en la misma determinación. Este m!todo se aplica a los )ridos que no eceden las - pulg [&2- mm] de tamaño m)imo nominal. ota ota & El peso peso unita unitario rio se re*ie re*iere re a la termi termino nolo log# g#a a tradicional tradicional utili+ada para descri"ir descri"ir la propiedad propiedad determinada determinada por este m!todo m!todo de ensa'o ensa'o,, que es peso peso por unidad unidad de volumen $m)s correctamente, masa por unidad de volumen o densidad%.
&.2 0os val valor ore es esta esta" "leci lecid dos en uni unidades de de pulgadali"ra o en unidades del 1 de"en usarse en *orm *orma a sepa separa rada da como como norm norma, a, pues pues son son adecuadas para la especi*icación con la que se usa este m!todo de ensa'o, salvo con respecto a los tamaños de los tamices ' el tamaño nominal de los )ridos, pues los valores del 1 constitu'en la norm norma a como como se se especi especi*ic *ica a en E &&. En el el teto, teto, las unidades unidades del 1 se encuentr encuentran an entre par!ntesis par!ntesis cuadrados. cuadrados. 0os valores valores esta"lecidos esta"lecidos en cada cada sistem sistema a pued pueden en no ser ser eact eactam ament ente e equival equivalentes entes,, por lo tanto tanto,, cada sistema sistema de"e de"e ser empleado independientemente, sin com"inar los valores, de ninguna *orma. 1.3 Esta no norma no no se re refiere a las las me medidas de seguridad, si las hubiera, asociadas con su uso. Es de responsab responsabilidad ilidad del usuario de de estas normas el establecer establecer las medidas y prácticas de seg segurida idad y salud alud per personal onal necesa cesarrias ias y dete determ rmin inar ar la apli aplica caci ción ón de las las limi limita taci cion ones es reglamentarias con anterioridad a su uso.
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Doc$mentos de de re re,erencia
2.1 Normas A!"3 C &2- 4erminolog#a 4erminolog#a relacionada relacionada con con el hormigón hormigón 2 ' )ridos para el hormigón. C &25 &25 M!to M!todo do de ensa ensa'o 'o norm normal ali+ i+ad ado o para para deter termin minar el peso espec# pec#*i *ico co ' la a"sorción de los )ridos gruesos. 2
C &26 M!todo de ensa'o para determinar el peso espec# espec#*ico *ico ' la a"sor a"sorció ción n de los )rido )ridos s 2 *inos. C &76 &76 M!to M!todo do de ensa' nsa'o o para para dete determ rmin inar ar el peso unitario, rendimiento ' contenido de aire $gravimetr#a% del hormigón. 2 C 85 :r)c :r)cti tica ca para ara la pre preparaci ación de los los in*ormes in*ormes de precisió precisión n ' sesgo sesgo para para los m!tod m!todos os de ensa' ensa'o o de los mater material iales es para la construcción. 2 C 52 :r)ct :r)ctica ica para para reduci reducirr el tamañ tamaño o de las muestras de )ridos al tamaño de ensa'o. 2 5- :r)ctica normali+ad normali+ada a para el muestreo muestreo de 7 los )ridos. &27 4erminolog#a relacionada con los tetiles. < E && Especi Especi*ic *icaci acione ones s de las malla mallas s para los tamices de ensa'o. 2.2 Normas AA#!$3 AA#!$3 4 &9/4&9M M!todo de ensa'o para para determinar determinar el peso unitario ' los huecos en los )ridos 8.
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Terminolog.a
7.& Defi Defini nici cion ones es % 0as 0as de*i de*ini nici cion ones es se encue encuentr ntran an acord acorde e con con 4ermin 4erminolo olog# g#a a C &2&2- a menos que se indique de otro modo. Densidad Densidad aparen aparente, te, n de un )rido, la 3.1.1 masa de una unidad de volumen de los )ridos a granel, en la que el volumen inclu'e el volumen de las part#culas individuales ' el volumen de los huecos de de aire entre las part#culas. 1e epresa epresa 7 7 en l"/*t [=g/m ]. & Este m!todo de ensa'o se encuentra "a>o la >urisdicción del Comit Comit! ! C9 C9 de la ?14M ?14M so"r so"re e @orm @ormig igón ón ' ?rid ?ridos os para para @ormig @ormigón ón ' es de respon responsa" sa"ilid ilidad ad directa directa del 1u"com 1u"comit! it! C9.2 so"re ?ridos de peso normal. 0a presente edición *ue apro"ada apro"ada con *echa & de>ulio de &995. :u"licada :u"licada en septiem"re septiem"re de &995. Ariginalmen Ariginalmente te pu"licada como C 29 2 4. 0a edición anterior es C 29/C 29 M 9&a. 2 Anuario de normas A!" , Bol. <.2 3 Anuario de normas A!" , Bol. <.7 & Anuario de normas A!" , Bol. 5.& ' Anuario de normas A!" , Bol. &<.2
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( Disponible en el American Association of tate #igh)ay and !ransportation $fficials, &&& North *apitol t., N+, uite 22', +ashington, D* 21.
)ridos en "ase a la densidad aparente determinada por este m!todo de ensa'o.
0+ Cop'right © ?14M, & arr @ar"or Conshohoc=en, :? &9<2629-9, nited 1tates.
rive,
Dest
7.&.2 -eso unitario, n peso$masa% por unidad de volumen. $4!rmino desapro"ado usar de pre*erencia densidad a!arente+% 7.&.2.& Discusión :eso es igual a la masa del cuerpo multiplicada por la aceleración de gravedad. El peso puede epresarse en unidades a"solutas $netons, poundals% o en unidades gravitacionales $=g*, l"*%. :or e>emplo, en la super*icie de la 4ierra, un cuerpo con una masa de & =g tiene un peso de & =g* $aproimadamente 9,6& %, o un cuerpo con una masa de & l" tiene un peso de & l"* $aproimadamente <,<- ó 72,2 poundals%. Como el peso es igual al valor de la aceleración de gravedad veces la masa, el peso de un cuerpo variar) de acuerdo a la u"icación donde el peso sea determinado, mientras que la masa del cuerpo se mantiene constante. 1o"re la super*icie de la 4ierra, la *uer+a de gravedad imparte a un cuerpo en ca#da li"re una aceleración de aproimadamente 9,6& m/s 2 $72,2 *t/s2 %. D *2+ 3.2 Definiciones de trminos espec/ficos utili0ados en esta norma 7.2.& #uecos, n% en unidades de olumen de áridos, el espacio entre las part#culas en una masa de )ridos que no se encuentra ocupada por materias minerales sólidas. 7.2.&.&Discusión % 0os intersticios dentro de las part#culas, sean permea"les o impermea"les, no se encuentran incluidos en los huecos para los e*ectos de esta norma.
+
Signi,icado y $so
<.& Este m!todo de ensa'o se emplea a menudo para determinar los valores de densidad aparente, utili+ados por varios m!todos para seleccionar la dosi*icación de las me+clas de hormigón. <.2 0a densidad aparente tam"i!n puede emplearse para determinar la relación masa/volumen para esta"lecer las conversiones en los acuerdos de compra. 1in em"argo, la relación entre el grado de compactación de los )ridos en una unidad de transporte o pila de acopio ' la alcan+ada en este m!todo, es desconocida. ?dem)s, los )ridos contenidos en una unidad de transporte generalmente contienen humedad a"sor"ida ' super*icial $la última a*ecta la densidad aparente%, en cam"io, este ensa'o determina la densidad aparente en estado seco. <.7 1e inclu'e un procedimiento para calcular el porcenta>e de huecos entre las part#culas de
A!aratos
-.& alan0a na "alan+a o pesa que marque con una precisión de ,&F de la carga de ensa'o en cualquier punto dentro del rango de uso, graduada como m#nimo en ,& l" [.- =g]. El rango de uso de"er) ser considerado para cu"rir desde la masa del recipiente vac#o hasta la masa del recipiente m)s su contenido a &2 l"/*t 7 [&92 =g/m7]. -isón na vara de acero, de -/6 pulg 5.2 [&8 mm] de di)metro ' aproimadamente 2< pulg [8 mm] de largo, con uno o am"os etremos redondeados en *orma hemis*!rica, cu'o di)metro sea de -/6 pulg [&8 mm]. 4ecipiente de medida n recipiente 5.3 cil#ndrico de metal, de pre*erencia provisto de asas. e"er) ser herm!tico, con la parte superior e in*erior paralela ' nivelada, ' lo su*icientemente r#gido para mantener su *orma a pesar del mal trato. 0a medida de"er) tener una altura aproimadamente igual al di)metro, pero en ningún caso la altura podr) ser in*erior al 6F ni superior al &-F del di)metro. 0a capacidad de la medida de"er) adecuarse a los l#mites de la 4a"la & para el tamaño de los )ridos que ser)n ensa'ados. El espesor del metal de la medida se encuentra descrito en la 4a"la 2. El "orde superior de"e ser suave ' plano dentro de ,& pulg [,2- mm] ' ser paralelo al *ondo dentro de ,-G $ota 2%. 0a pared interior de la medida de"e ser una super*icie suave ' continua. ota 2 El "orde superior ser) satis*actoriamente plano si no se puede insertar una cinta cali"radora de ,& pulg $,2mm% entre el "orde ' una pie+a de &/< pulg [8 mm] o una placa de vidrio m)s gruesa colocada so"re el recipiente. 0a parte superior e in*erior se encontrar)n satis*actoriamente paralelas si la pendiente de la placa de vidrio en contacto con la parte superior e in*erior no ecede el 6,5F en cualquiera dirección.
-.7.& 1i el recipiente se emplear) tam"i!n para ensa'ar la densidad aparente del hormigón reci!n me+clado de acuerdo al M!todo de Ensa'o C &76, el recipiente de"er) ser de acero u otro metal adecuado que no sea atacado por la pasta de cemento. 0os materiales reactivos, como las aleaciones de aluminio se encuentran permitidos, porque con la reacción inicial se *orma una pel#cula super*icial que protege el metal contra la corrosión. -.7.2 0os recipientes m)s grandes que la capacidad nominal de & *t 7 $26 0% de"er)n ser de acero para o"tener la rigide+ o "ien, de"er#an incrementarse adecuadamente los espesores m#nimos mencionados en la 4a"la 2.
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-.< -ala o poru5a na pala o poruña de tamaño conveniente para llenar el recipiente con )ridos. E6uipo de calibración na placa de 5.5 vidrio, de pre*erencia de &/< pulg [8 mm] de espesor ' de al menos & pulg [2- mm] m)s grande que el di)metro del recipiente que ser) cali"rado. na *uente de a"astecimiento de agua ' un "astidor engrasado que pueda colocarse en el "orde del recipiente para evitar p!rdidas.
6+
Caliración del reci!iente
6.& 0lene el recipiente con agua a temperatura am"iente ' cú"ralo con una placa de vidrio de manera de eliminar las "ur"u>as ' el eceso de agua. 6.2 etermine la masa del agua en el recipiente usando la "alan+a descrita en -.&. 6.7 Mida la temperatura del agua ' determine su densidad a partir de la 4a"la 7, haciendo una interpolación si *uera necesario.
TA1A * Ca!acidad de los reci!ientes 4amaño m)imo nominal de los )ridos :ulg. mm &/2 & & &/2 7 < -
&2,2-, 75,5& &2-
?
Capacidad del recipiente Ht7
0 $m7%
&/& &/7 &/2 & 2 &/2 7 &/2
2,6 $,26% 9,7 $,97% &< $,&<% 26 $,26% 5 $,5% & $,&%
TA1A Densidad del ag$a Temperatura
GH 8 85 57,< 56 6-
A
El tamaño señalado del recipiente de"er) usarse para ensa'ar )ridos de tamaño m)imo nominal igual o menor que los mencionados. El volumen real del recipiente de"er) ser de al menos un 9-F del volumen nominal mencionado.
TA1A 2 3e4$isitos !ara los reci!ientes Espesor del metal, min Capacidad del recipiente 7
Hondo
& &/2 pulg $76 mm % superior de la pared ,& pulg ,2 pulg ,2- pulg
Iesto de la pared
Menos de ,< *t ,2 pulg ,& pulg ,< *t7 a &,- *t 7, incl ,2 pulg ,&2 pulg so"re &,- a 2,6 *t 7, ,< pulg ,&- pulg incl 1o"re 2,6 a <, *t 7, ,- pulg ,7 pulg ,2 pulg incl Menos de && 0 -, mm 2,- mm 2,- mm && a <2 0, incl -, mm -, mm 7, mm so"re <2 a 6 0, &, mm 8,< mm 7,6 mm incl so"re 6 a &77 0, &7, mm 5,8 mm -, mm incl A El espesor adicional en parte superior de la pared puede o"tenerse colocando un anillo de re*uer+o alrededor de la parte superior del recipiente.
5+
M$estreo
8.& A"tenga la muestra de acuerdo con la :r)ctica 5-, ' redu+ca el tamaño de la muestra de ensa'o de acuerdo con la :r)ctica C 52.
7+
M$estra de ensayo
El tamaño de la muestra de ensa'o de"er) ser de aproimadamente un &2- a 2F de la cantidad requerida para llenar el recipiente, ' de"er) ser manipulada de manera de evitar la segregación. 1eque la muestra de ensa'o hasta masa constante, de pre*erencia en un horno a 27 ± 9GH [&& ± -GC]. 7.1
GC &-,8 &6,7 2&,& 27, 27,9 28,5 29,<
l"/*t7 82,788 82,778 82,7& 82,25< 82,28& 82,2&8 82,&88
=g/m7 999,& 996,-< 995,95 995,-< 995,72 998,-9 99-,67
6.< Calcule el volumen, 7 , del recipiente, dividiendo la masa de agua requerida para llenar el recipiente por su densidad. ?lternativamente, calcule el *actor para el recipiente $&/ 7 %, dividiendo la densidad del agua por la masa requerida para llenar el recipiente. ota 7 :ara calcular la densidad aparente, el volumen del recipiente en unidades del 1 de"er#a estar epresado en metros cú"icos, o el *actor como &/m7. 1in em"argo, por conveniencia, el tamaño del recipiente puede ser epresado en litros.
6.0os recipientes de"en ser recali"rados al menos una ve+ al año o cuando eistan dudas so"re la precisión de la cali"ración.
9+
Selección del !rocedimiento
El procedimiento suelto para la densidad aparente en condición suelta de"er) utili+arse sólo cuando quede estipulado espec#*icamente. e lo contrario, la densidad aparente en condición compactada ser) determinada por el procedimiento de apisonado para los )ridos que posean un tamaño m)imo nominal de & &/2 pulg [75,- mm] o menos, o por el procedimiento asentado para )ridos de tamaño m)imo nominal ma'or a & &/2 pulg [75,- mm] ' que no ecedan las - pulg [&-- mm]. 9.1
*8+
rocedimiento a!isonado
&.& 0lene un tercio del recipiente ' nivele la super*icie con los dedos. ?pisone la capa de )ridos con 2- golpes de pisón distri"uidos en *orma pare>a so"re la super*icie. 0lene el segundo tercio del recipiente ' nuevamente nivele ' apisone de la manera indicada.
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Hinalmente, llene el recipiente hasta re"alsar ' apisone de la manera señalada. ivele la super*icie de los )ridos con los dedos o con una regla de manera que las part#culas m)s grandes de los )ridos gruesos rellenen equili"radamente los espacios m)s grandes que apare+can en la super*icie. &.2 ?l apisonar la primera capa, no se de"e apisonar o golpear violentamente el *ondo del recipiente. ?l apisonar la segunda ' tercera capa, h)galo vigorosamente, pero sin que el pisón atraviese la capa previa de )ridos. ota < ?l apisonar los tamaños ma'ores de )ridos gruesos, podr#a ser imposi"le penetrar la capa que est) siendo consolidada, especialmente con )ridos angulares. El o">etivo del procedimiento se alcan+ar) si se emplea un es*uer+o vigoroso.
etermine la masa del recipiente con su contenido, ' la masa del recipiente solo, e in*orme los valores aproimados a la ,& l" [,- =g] m)s cercana. 10.3
**+
rocedimiento asentado
0lene el recipiente con tres capas aproimadamente iguales de )ridos. Compacte cada capa colocando el recipiente so"re una "ase *irme, como un piso de hormigón de cemento, levantando los lados opuestos alternadamente unas 2 pulg [- mm], ' permitiendo que el recipiente caiga con un golpee seco. Mediante este procedimiento, las part#culas de los )ridos se acomodar)n en una condición densamente compactada. Compacte cada capa de>ando caer el recipiente - veces en la *orma descrita, 2veces en cada lado. ivele la super*icie de los )ridos con los dedos o con una regla de manera que las pro'ecciones de las pie+as grandes de los )ridos gruesos rellenen equili"radamente los espacios m)s grandes que aparecen "a>o la super*icie del recipiente. etermine la masa del recipiente con su 11.2 contenido, ' la masa del recipiente solo, e in*orme los valores aproimados a la ,& l" [,- =g] m)s cercana. 11.1
*2+
rocedimiento s$elto
0lene el recipiente hasta re"alsar con una pala o poruña, descargando los )ridos desde una altura que no eceda las 2 pulg [- mm] so"re la parte superior del recipiente. Evite al m)imo la segregación de las part#culas de la muestra. ivele la super*icie de los )ridos con los dedos o con una regla de manera que las pro'ecciones de las pie+as grandes de los )ridos gruesos rellenen equili"radamente los espacios m)s grandes que aparecen "a>o la super*icie del recipiente. etermine la masa del recipiente con su 12.2 contenido ' la masa del recipiente solo, e in*orme 12.1
los valores aproimados a la ,& l" [,- =g] m)s cercana.
*+
Clc$los
&7.& Densidad aparente Calcule la densidad aparente para el procedimiento apisonado, compactado o suelto, de la manera siguiente3 " 8 $9 % ! % :7 $&% ó " 8 $9 % ! % ; $2% donde3 " J densidad aparente de los )ridos, l"/*t 7 [=g/ m7], 9 J masa de los )ridos m)s el recipiente, l" [=g], ! J masa del recipiente, l" [=g], 7 J volumen del recipiente, *t7 [m7], ' ; J *actor para el recipiente, *t7 [m7]. &7.&.& 0a densidad aparente determinada mediante este m!todo de ensa'o es para )ridos en condición secada en horno. 1i se desea o"tener la densidad aparente en t!rminos de condición saturada super*icialmente seca $111%, use el procedimiento eacto de este m!todo ' luego calcule la densidad aparente 111 utili+ando la *órmula siguiente3 " sss J " [ & K $ A/&%]
$7%
donde3 " sss J densidad aparente en condición 111, l"/*t 7 [=g/ m7], ' A J F de a"sorción, determinado de acuerdo con el M!todo de ensa'o C &25 ó C &26. &7.2 *ontenido de huecos Calcule el contenido de huecos en los )ridos empleando la densidad aparente determinada por los procedimientos apisonado, asentado o suelto, como sigue3 < huecos 8 &[$ = + % " ] / $ = + %
$<%
donde3 " J densidad aparente de los )ridos, l"/*t 7 [=g/ m7], J peso espec#*ico $en "ase seca% como se determina con el M!todo de ensa'o C &25 ó C &26, ' + J densidad del agua, 82,7 l"/*t 7 [ 996 =g/ m 7].
*+
;n,orme
n*orme los resultados para la densidad aparente aproimada a la & l"/*t7 [& =g/ m7] como sigue3 &<.&.& ensidad aparente apisonada, o &<.&.2 ensidad aparente asentada, o 14.1
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&<.&.7 ensidad aparente suelta. &<.2 n*orme los resultados para el contenido de huecos aproimando al & F m)s cercano, de la siguiente manera3 &<.2.& @uecos en los )ridos compactados por apisonado, F, o &<.2.2 @uecos en los )ridos compactados por asentado, F, o &<.2.7 @uecos en los )ridos sueltos, F.
*0+
recisión y sesgo
&-.& 0as estimaciones de precisión para este m!todo de ensa'o se "asan en los resultados del :ro*icienc' 1ample :rogram del Materials Ie*erence 0a"orator' $?MI0% de la ??1@4A, con los ensa'os reali+ados con este M!todo de Ensa'o ' con el M!todo 4 &9/4&9M de la ??1@4A. o eisten grandes di*erencias entre am"os m!todos de ensa'o. 0os datos se "asan en el an)lisis de los resultados de ensa'o de m)s de & pares de resultados de ensa'o de entre < ' & la"oratorios. &-.2 Aridos gruesos >densidad aparente?3 -recisión con un mismo operador 0a 15.2.1 desviación est)ndar para un mismo operador ha sido determinada en ,66 l"/*t 7 [&< =g/ m7] $&s%. :or lo tanto, los resultados de dos ensa'os reali+ados adecuadamente por el mismo operador con materiales similares no de"er#an di*erir en m)s de 2,- l"/*t7 [< =g/ m7] $d2s%. -recisión multilaboratorios 0a 15.2.2 desviación est)ndar multila"oratorios ha sido determinada en &,65 l"/*t 7 [7 =g/ m7] $&s%. :or lo tanto, los resultados de dos ensa'os reali+ados adecuadamente por dos la"oratorios di*erentes con materiales similares no de"er#an di*erir en m)s de -,7 l"/*t7 [6- =g/ m7] $d2s%. 15.2.3 Estos números representan, respectivamente, los l#mites $&s% ' $d2s% descritos en la :r)ctica C 85. Estas estimaciones de precisión se "asan en la in*ormación de muestreo del ?MI0 para la densidad aparente por apisonado para )ridos de peso normal, con un tamaño m)imo nominal de & pulg [2- mm] ' empleando un recipiente de &/2 *t 7 [&< 0].
&-.7
Arido fino >densidad aparente?3 -recisión con un mismo operador 0a 15.3.1 desviación est)ndar para un mismo operador ha sido determinada en ,66 l"/*t 7 [&< =g/ m7] $&s%. :or lo tanto, los resultados de dos ensa'os reali+ados adecuadamente por el mismo operador con materiales similares no de"er#an di*erir en m)s de 2,- l"/*t 7 [< =g/ m7] $d2s%. -recisión multilaboratorios 0a 15.3.2 desviación est)ndar multila"oratorios ha sido determinada en 2,58 l"/*t 7 [<< =g/ m7] $&s%. :or lo tanto, los resultados de dos ensa'os reali+ados adecuadamente por dos la"oratorios di*erentes con materiales similares no de"er#an di*erir en m)s de 5,6 l"/*t 7 [&2- =g/ m7] $d2s%. Estos números representan, 15.3.3 respectivamente, los l#mites $&s% ' $d2s% descritos en la :r)ctica C 85. Estas estimaciones de precisión se "asan en la in*ormación de muestreo del ?MI0 para la densidad aparente suelta, de la"oratorios que utili+aron recipientes de &/& *t 7 [2,6 0]. &-.< o se dispone de in*ormación precisa so"re el contenido de huecos, sin em"argo, como el contenido de huecos en los )ridos se calcula a partir de la densidad aparente ' del peso espec#*ico suelta, la precisión del contenido de huecos re*le>a la precisión de esos par)metros medidos señalados en &-,2 ' &-,7 de este m!todo de ensa'o ' en los M!todos de ensa'o C &25 ' C &26. &-.1esgo El procedimiento en este m!todo de ensa'o para medir la densidad aparente ' el contenido de huecos no tiene sesgo porque los valores para la densidad aparente ' el contenido de huecos pueden ser de*inidos sólo en t!rminos de un m!todo de ensa'o.
*5+
alaras cla
&8.&
)rido; densidad aparente; )rido grueso; densidad; )rido *ino; peso unitario; huecos en los )ridos.
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