Designación: C 330 –05
Especificación Normalizada para 1 Agregados Livianos para Concreto Estructural Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija C 330; el número inmediatamente siguiente a la designación indica el año de adopción inicial o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última reaprobación. Una épsilon ( ε) como superíndice indica una modificación editorial desde la última revisión o reaprobación.
1. Alcance
1.1 Esta especificación trata sobre los agregados livianos destinados a ser utilizados en concreto estructural en el cual la principal consideración es reducir la densidad manteniendo la resistencia a la compresión del concreto. Los procedimientos cubiertos en esta especificación no están destinados al control del trabajo del concreto. 1.2 Los valores indicados en unidades SI son los valores estándar. Los valores entre paréntesis son proporcionados sólo a título indicativo. 1.2.1 Con respecto a otras unidades de medida, los valores indicados en unidades de pulgadalibra deben ser considerados como la norma. 1.3 El texto de esta especificación cita notas y notas al pie de página que proveen material explicativo. Estas notas y notas al pie de página (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no son requisitos de la norma. NOTA 1—Esta especificación es considerada adecuada para asegurar agregados livianos satisfactorios para la mayoría de los concretos. Se reconoce que puede ser más o menos restrictiva que lo necesario para algunas condiciones y para propósitos especiales, tales como resistencia al fuego, relleno, y construcciones de concreto, la utilización de los cuales está basada en ensayos de carga más que en procedimientos convencionales de diseño. 2. Documentos citados
2.1 Normas ASTM:2 C 29/C 29M Test Method for Bulk Density (“Unit Weight”) and Voids in Aggregate 1 Esta especificación está bajo la jurisdicción del Comité C09 sobre Concreto y Agregados para Concreto de la ASTM y es responsabilidad directa del Subcomite C09.21 sobre Agregados Livianos y Concreto. Concreto. Versión actual aprobada el 15 de diciembre de 2005. Publicada en enero de 2006. Aprobada inicialmente en 1953. Última versión previa aprobada en 2004 como C 330 – 04. 2 Para consultar las normas ASTM citadas, visite el sitio web de ASTM, www.astm.org, o contacte el Servicio de Atención al Cliente de ASTM en
[email protected]. Para obtener información sobre Annual Book of ASTM Standards, consulte la página titulada Document Summary en el sitio web de ASTM.
* Al final de esta norma aparece una Sección de Resumen de Cambios
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C 31/C 31M Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Field C 33 Specification for Concrete Aggregates C 39/C 39M Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens C 40 Test Method for Organic Impurities in Fine Aggregates for Concrete C 114 Test Methods for Chemical Analysis of Hydraulic Cement C 136 Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates C 142 Test Method for Clay Lumps and Friable Particles in Aggregates C 151 Test Method for Autoclave Expansion of Hydraulic Cement C 157/C 157M Test Method for Length Change of Hardened Hydraulic-Cement Mortar and Concrete C 192/C 192M Practice for Making and Curing Concrete Test Specimens in the Laboratory C 496/C 496M Test Method for Splitting Tensile Strength of Cylindrical Concrete Specimens C 567 Test Method for Determining Density of Structural Lightweight Concrete C 641 Test Method for Iron Staining Materials in Lightweight Concrete Aggregates C 666/C 666M Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing C 702 Practice for Reducing Samples of Aggregate to Testing Size D 75 Practice for Sampling Aggregates 2.2 Normas ACI: ACI 211.2 Standard Practices for Selecting Proportions for Structural Lightweight Concrete 3 3. Tipos de Agregados
3.1 Dos tipos generales de agregados livianos son tratados en esta especificación, y son los siguientes: 3.1.1 Agregados preparados por expansión, formación de peletas, o sinterización de productos tales como escoria de alto horno, diatomeas, cenizas volantes, esquisto, o pizarra, y 3.1.2 Agregados preparados por procesamiento de materiales naturales, como piedra pómez, escoria o toba. 3.2 Los agregados deben estar compuestos predominantemente de material celular liviano e inorgánico granular. 4. Composición Química
4.1 Los agregados livianos no deben contener cantidades excesivas de sustancias deletéreas, determinadas por los siguientes límites: 4.1.1 Impurezas Orgánicas (Método de Ensayo C 40) —Los agregados livianos que, sujetos a ensayo de impurezas orgánicas, producen un color más oscuro que el estándar deben ser rechazados, a menos que se demuestre que la decoloración es debido a pequeñas cantidades de materiales no dañinos para el concreto. 4.1.2 Mancha (Método de Ensayo C 641) —Un agregado que produce un índice de mancha de 60 o más alto debe ser rechazado cuando se encuentra por análisis químico que la mancha 3
Disponible en el American Concrete Institute, PO Box 9094, Farmington Hills, MI 48333.
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depositada contiene un contenido de hierro, expresado como Fe2O3 igual o mayor a 1.5 mg/200 g de muestra. 4.1.3 Pérdida por Ignición (Métodos de Ensayo C 114) —La pérdida por ignición de los agregados livianos no debe exceder el 5 %. NOTA 2—Algunos agregados pueden contener carbonatos o agua de hidratación que contribuye a la pérdida por ignición pero puede no afectar la calidad del producto. Por eso, en la evaluación de un agregado, deberían considerarse las características del material que causa la pérdida por ignición.
5. Propiedades Físicas
5.1 El agregado liviano bajo ensayo debe cumplir con los siguientes requisitos: 5.1.1 Terrones de Arcilla y Partículas Friables —La cantidad total de terrones de arcilla y partículas friables no debe exceder de 2 % de masa seca. 5.1.2 Granulometría —La granulometría debe cumplir con los requisitos mostrados en la Tabla 1. NOTA 3—Las superficies de partículas procesadas al fuego de agregados livianos más finas que los tamices de 75 µm (No. 200) no son deletéreas y pueden ser moderadamente puzolánicas. 5.1.3 Uniformidad de Granulometría —Para asegurar una uniformidad razonable en la granulometría de cargamentos sucesivos de agregado liviano, el módulo de finura debe ser determinado en muestras tomadas de cargamentos a intervalos estipulados por el comprador. Si el módulo de finura del agregado en cualquier cargamento difiere en más de 7 % del de la muestra sometida a los ensayos de aceptación, el agregado en el cargamento debe ser rechazado, a menos que el proveedor demuestre que este agregado producirá concreto de las características requeridas.
5.1.4 Densidad Aparente Suelta (Método de Ensayo C 29/C 29M) —La densidad aparente seca suelta de agregados livianos debe cumplir con los requisitos mostrados en la Tabla 2 usando una medida de 14 L (1/2 pies cúbicos). 5.1.5 Uniformidad de la Densidad Aparente Suelta —La densidad aparente seca suelta de los cargamentos de agregado liviano muestreados y ensayados, no deben diferir en más de 10 % de la de la muestra sometida a los ensayos de aceptación, y no debe exceder los límites de la Tabla 2.
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TABLA 1 Requisitos d e Granulometría de Agregados Livianos para Concreto Estructural Designación de tamaño Nominal
Porcentaje (Masa) que Pasa Tamices con Aberturas Cuadradas 25.0 mm (1 in.)
Agregado fino: 4.75 mm a 0 Agregado grueso: 25.0 m a 4.75 mm 19.0 mm a 4.75 mm 12.5 mm a 4.75 mm 9.5 mm a 2.36 mm Agregado combinado de fino y grueso: 12.5 mm a 0 9.5 mm a 0
19.0 mm 3 ( /4) in.)
12.5 mm 1 ( /2 in.)
9.5 mm 3 ( /8 in.)
4.75 mm o (N 4)
2.36 mm o (N 8)
1.18 mm o (N 16)
300 μm o (N 50)
150 μm o (N 100)
75 μm o (N 200)
5–25
...
...
...
...
100
85–100
...
40–80
10–35
95–100 100 ... ...
... 90–100 100 ...
25–60 ... 90–100 100
... 10–50 40–80 80–100
0–10 0–15 0–20 5–40
... ... 0–10 0–20
... ... ... 0–10
... ... ... ...
... ...
100 ...
95–100 100
... 90–100
50–80 65–90
... 35–65
... ...
5–20 10–25
... ... ... ...
2–15 5–15
0–10 0–10 0–10 0–10
0–10 0–10
TABLA 2 Requisi tos de Máxima Densidad A parente Seca Suelta de Ag regad os Li vian os para Co nc ret o Es tr uc tu ral Máxima Densidad Aparente Seca Suelta 3 kg/m 3 (lb/ft ) 1120 (70) 880 (55) 1040 (65)
Designación de Tamaño Agregado fino Agregado grueso Agregado combinado de fino y grueso
5.1.6 Factor de Densidad —Cuando se especifique, el factor de densidad debe ser determinado de acuerdo con 8.10. 5.2 Los especímenes de concreto que contienen agregado liviano bajo ensayo deben cumplir los siguientes requisitos: 5.2.1 Resistencia a la Compresión (Método de Ensayo C 39/C 39M), Densidad (Método de Ensayo C 567), y resistencia a la tracción indirecta (método de ensayo C 496) —La resistencia a la compresión y la densidad deben ser una media de tres especímenes y la resistencia a la tracción indirecta debe ser la media de 8 especímenes. Debe ser posible producir concreto estructural utilizando los agregados livianos bajo ensayo, de manera tal que de la misma amasada de concreto uno o más requisitos de resistencia a la compresión y de resistencia a la tracción indirecta en la siguiente tabla será satisfecho sin exceder los valores correspondientes de densidad máxima. Densidad Calculada de Equilibrio 3 máx, kg/m 3 (lb/ft )
1760 (110) 1680 (105) 1600 (100) 1840 (115) 1760 (110) 1680 (105)
Resistencia Promedio a la Tracción por Indirecta a los 28 días, mín, MPa (psi) Todo Agregado Liviano 2.2 (320) 2.1 (300) 2.0 (290) Arena/Agregado Liviano 2.3 (330) 2.1 (310) 2.1 (300)
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Resistencia Promedio a la Compresión a los 28 días, mín, MPa (psi) 28 (4000) 21 (3000) 17 (2500) 28 (4000) 21 (3000) 17 (2500)
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NOTA 4—Los valores intermedios para valores de resistencia y densidad correspondientes deben ser establecidos por interpolación. Los materiales que no cumplan con el requisito de resistencia media mínima a tracción indirecta pueden ser utilizados siempre que el diseño sea modificado para compensar el valor menor. 5.2.2 Agregados Naturales — Los agregados naturales, cuando son utilizados para remplazar una parte, o la totalidad, de los agregados livianos, deben cumplir con los requisitos aplicables de la Especificación C 33. El informe de ensayo debe registrar la dosificación de todos los ingredientes y las características de los agregados naturales para asegurar el cumplimiento de estos requisitos mínimos. 5.2.3 Retracción por Secado — La retracción por secado de especímenes de concreto preparados, curados, y ensayados de acuerdo con 8.4 no debe exceder el 0.07 %. 5.2.4 Desconchaduras —Los especímenes de concreto preparados de acuerdo con 8.4 y 8.5, y ensayados de acuerdo con el Método de Ensayo C 151 no debe mostrar desconchaduras superficiales. 5.2.5 Resistencia al Congelamiento y Deshielo —Cuando es requerido, el proveedor de agregados debe demostrar por ensayo o comportamiento en obra probado que el agregado liviano utilizado en concreto, tiene la resistencia necesaria al congelamiento y deshielo para comportarse en forma satisfactoria en su uso previsto. 6. Muestreo
6.1 Muestree los agregados livianos de acuerdo con la Práctica D 75. 6.2 Reduzca la muestra a tamaños de ensayo de acuerdo con la Práctica C 702. 7. Número de Ensayos
7.1 Ensayos sobre Agregados —Una muestra representativa es requerida para cada ensayo de impurezas orgánicas, mancha, pérdida por ignición, granulometría, densidad aparente y terrones de arcilla. 7.2 Ensayos sobre Concreto —Al menos tres especímenes son requeridos para cada uno de los siguientes ensayos de concreto: resistencia a la compresión, retracción, densidad, resistencia al congelamiento y deshielo, y presencia de materiales de desconchadura. Al menos ocho especímenes de concreto son requeridos para ensayos de resistencia a la tracción indirecta. 8. Métodos de Ensayo
8.1 Resistencia a la Compresión (Método de Ensayo C 39/C 39M) —Fabrique especímenes de ensayo de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M y la Práctica C 31/C 31M. A menos que se especifique de otra manera, cure los especímenes de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M o la Práctica C 31/C 31M, hasta el momento del ensayo. Cuando se especifique, está permitido un método alternativo de curado. El método alternativo debe estar de acuerdo con la Práctica
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C 192/C 192M o el procedimiento normalizado de curado en la Práctica C 31/C 31M para los primeros 7 días, después de los cuales los especímenes deben ser sacados del curado húmedo y almacenados a 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) con una humedad relativa de 50 ± 5 % hasta el momento del ensayo. 8.2 Resistencia a Tracción Indirecta —Haga especímenes de ensayo cilíndricos de 152 por 305 mm (6 por 12 in.) de acuerdo con la Práctica C 192/C 192M, cure, y ensaye de acuerdo con el método de ensayo C 496. 8.3 Densidad del Concreto (Método de Ensayo C 567) —Siga los procedimientos en el Método de Ensayo C 567. 8.4 Retracción del Concreto (Método de Ensayo C 157/C 157M) —Siga los procedimientos del Método de Ensayo C 157/C 157M con las siguientes excepciones: 8.4.1 Prepare la mezcla de concreto utilizando 335 kg de cemento/m3 (564 lb/yd3), aditivo(si se usa), y con un contenido de aire de 6 ± 1 %. Ajuste el contenido de agua de manera de producir un asentamiento de 50 a 100 mm (2 a 4 in.). Compacte completamente el concreto en moldes de acero de sección transversal no menor de 50 por 50 mm (2 por 2 in.) ni mayores de 100 por 100 (4 por 4 in.) de sección transversal, y de largo suficiente para proveer una longitud de base de medida de 250 mm (10 in.). La superficie del concreto debe ser alisada con espátula o regla de acero. 8.4.2 Curado —Para evitar la evaporación de agua desde el concreto no endurecido, cubra el espécimen con una placa o lámina no absorbente, no reactiva de plástico tenaz, durable e impermeable o manta o arpillera húmeda. Cuando se usa manta o arpillera húmeda para cubrir, la manta o arpillera debe ser mantenida húmeda hasta que los especímenes sean sacados de los moldes (vea Nota 5). Saque los especímenes de los moldes no menos de 20 ni más de 48 h después de haber sido fabricados y almacenados en un cuarto húmedo a 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F) con una humedad relativa de no menos de 95 %. A la edad de 7 días, saque los especímenes del cuarto húmedo, mida la longitud, y almacene en un gabinete de curado mantenido a 37.8 ± 1.1 °C (100 ± 2 °F) con una humedad relativa de 32 ± 2 %. NOTA 5—Colocar una lámina de plástico sobre la manta o arpillera facilitará mantenerla húmeda NOTA 6—El aire inmediatamente por encima de una solución saturada de cloruro de magnesio (MgCl2) a 37.8 °C (100 °F) tiene aproximadamente 32 % de humedad relativa. 8.4.3 Informe —Después de almacenar en gabinete durante 28 días, determine el cambio de longitud de cada espécimen al 0.01 % más cercano de la longitud de base efectiva de calibre. Informe el cambio de longitud como retracción por secado del espécimen; informe la retracción promedio por secado de los especímenes como la retracción por secado del concreto.
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8.5 Ensayo de Materiales de Desconchadura —Prepare especímenes de concreto para el ensayo de materiales de desconchadura como se describe en el método para preparación de muestras para retracción del concreto. Cure y coloque en horno de autoclave los especímenes de acuerdo con el método de ensayo C 151. Inspeccione visualmente los especímenes pasados por autoclave contando el número de desconchadura que se han desarrollado en la superficie. Informe el número de desconchaduras por espécimen. 8.6 Ensayo de Congelamiento y Deshielo — Realice ensayos de congelamiento y deshielo de concreto, cuando se requiera, de acuerdo con el Método de Ensayo C 666, con la siguiente modificación a la sección de Especímenes de Ensayo y a la de Procedimiento. A menos que se especifique de otra manera, saque los especímenes de concreto con agregado liviano del curado húmedo a una edad de 14 días y permita que seque al aire por otros 14 días expuesto a una humedad relativa de 50 ± 5 % y una temperatura de 23 ± 2 °C (73.5 ± 3.5 °F). Luego sumerja los especímenes en agua durante 24 horas, antes del ensayo de congelamiento y deshielo. 8.7 Granulometría (Método de Ensayo C 136) —Siga los procedimientos del Método de Ensayo C 136, excepto que la masa de la muestra de ensayo para agregado fino debe estar de acuerdo con la Tabla 3. La muestra de ensayo de agregado grueso debe consistir en 2830 cm3 (0.1 ft3) o más de material utilizado para la determinación de la densidad aparente. El tamizado mecánico debe durar 5 minutos. TABLA 3 Masa de Muestr a de Ensayo d e Tamizado para Agregados Livi anos Finos Densidad Nominal Aparente (Suelta) de Agregado 3
kg/m 80–240 240–400 400–560 560–720 720–880 880– 1040 1040–1120
Masa de la Muestra de Ensayo, g
3
lb/ft 5–15 15–25 25–35 35–45 45–55 55–65 65–70
50 100 150 200 250 300 350
8.8 Densidad Aparente (Suelta) (Método de Ensayo C 29/C 29M) —El agregado debe ser ensayado en condición de secado al horno utilizando el procedimiento de traspaleo. 8.9 Terrones de Arcilla y Partículas Friables en el Agregado, deben estar de acuerdo con el Método de Ensayo C 142. 8.10 Factor de Densidad —Determine el Factor de Densidad (“Gravedad Específica”) de acuerdo con ACI 211.2. 9. Rechazo
9.1 El material que no cumpla con los requisitos de esta especificación debe ser rechazado. La razón de rechazo debe ser informada al productor o proveedor prontamente y por escrito.
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10. Certificación
10.1 Cuando esté especificado en la orden de compra o contrato, se debe brindar al comprador un certificado del productor o proveedor indicando que el material fue muestreado y ensayado de acuerdo con esta especificación y que ha sido encontrado que cumple con los requisitos. Cuando esté especificado en la orden de compra o contrato, se debe proveer un informe de los resultados de ensayos.
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