MUESTREO DE AGREGADOS Basado en norma AASHTO: T 2-91 (2000) Con equivalencia en ASTM: D 75-87 (1992)
1. OBJETIVOS Al terminar el ensayo de laboratorio el lector será capas de:
Describir en forma general el procedimiento para realizar un muestreo de agregados en campo.
Identificar el material y equipo utilizado para la realización de este ensayo.
Comprenderá la importancia de realizar un buen muestreo para obtener una muestra que sea representativa con las propiedades del material en bruto.
Reconocer el equipo necesario para la ejecución del ensayo.
2. ALCANCE 2.1 Esta práctica cubre el muestreo de agregados gruesos y finos para los siguientes propósitos: 2.1.1 Investigación Investigación preliminar de la fuente potencial de suministro. suministro. 2.1.2 Control del producto en la fuente de suministro, 2.1.3 Control de las operaciones en el sitio de uso, y 2.1.4 Aceptación o rechazo de los materiales. materiales. Los planes de muestreo, aceptación y ensayos de control varían con el tipo de construcción en la NOTA 1 – Los cual el material es utilizado. Los cuales deberán estar basados en las Prácticas ASTM E 105 y ASTM D 3665.
2.2 Los valores dados en unidades de libra-pulgada deben ser considerados como el estándar. 2.3 Este estándar no propone encargarse de todos los problemas de seguridad asociados con su uso, si existe alguno. Es responsabilidad del usuario de este estándar establecer las prácticas de seguridad y salud adecuadas y determinar la aplicabilidad de las limitaciones regulatorias antes de su uso.
3. DOCUMENTOS DE REFERENCIA 3.1. Normas AASHTO:
T 248 Práctica para Reducción de Muestras de Agregado a Tamaño de Ensayo. 3.2. Normas ASTM: D 2234 Método de Ensayo para Recolección de Muestras Grandes de Carbón. D 3665 Práctica para Muestreo Aleatorio de Materiales de Construcción. E 105 Práctica para Muestreo Probabilistico de Materiales. E 122 Práctica para Elegir el Tamaño de la Muestra para Estimar la Calidad Promedio de un Lote ó un Proceso. E 141 Práctica para Aceptación de Evidencia Basada en los Resultados del Muestreo Probabilistico.
4. SIGNIFICADO Y USO 4.1 El muestreo es igualmente importante como el ensayo, y el encargado de realizarlo tendrá mucho cuidado para obtener muestras que exhiban la naturaleza y condición de los materiales que representan. 4.2 Las muestras para los ensayos de investigación preliminar son obtenidas por la parte responsable para el desarrollo de la fuente potencial (NOTA 2). Las muestras de materiales para el control de la producción en la fuente o control en el sitio de trabajo son obtenidas por el fabricante, contratista, u otra parte responsable para ejecutar el trabajo.
Las
muestras para ser usadas en ensayos de aceptación o decisiones de rechazo son obtenidas por el comprador ó su representante autorizado.
NOTA 2 - La investigación preliminar y el muestreo de la fuente potencial y tipos de agregado, tiene un lugar muy importante en determinar la disponibilidad y compatibilidad de los constituyentes más grandes e individuales que participan dentro de la construcción. Esto influye en el tipo de construcción desde el punto de vista económico y predominando la necesidad de controlar el material para asegurar la durabilidad de la estructura resultante, desde el punto de vista del agregado. Esta investigación deberá realizarse sólo por una persona responsable, adiestrada y con experiencia. Para una mayor comprensión vea el 1.0 Apéndice, d e este ensayo.
5. MUESTRAS SEGURAS 5.1 General. — Dónde sea practicable, las muestras a ser ensayadas para calidad serán obtenidas del producto terminado. Las muestras del producto terminado a ser ensayadas para pérdida por abrasión el tamaño de las partículas no deberán estar sujetas a trituración o reducción manual en la preparación del ensayo por abrasión, a menos que el tamaño del producto terminado sea tal que requiera otra reducción para propósitos de ensayo.
5.2 Inspección. — El material será inspeccionado para determinar variaciones apreciables. El vendedor proveerá el equipo adecuado y necesario para la adecuada inspección y el muestreo.
5.3 Procedimiento: 5.3.1 Muestreo de un Flujo de Descarga de Agregados (Descarga de una Banda o una Tolva). — De la producción seleccione las unidades a ser muestreadas por un método aleatorio, de acuerdo a la practica ASTM D 3665. Obtenga al menos tres porciones aproximadamente iguales, seleccionados aleatoriamente desde la unidad que está siendo muestreada, y combínese para formar una sola muestra de campo cuya masa sea igual o exceda el mínimo recomendado en 5.4.2. Tome cada porción desde la sección transversal completa del flujo del material que está siendo descargado. Usualmente es necesario tener un recipiente especial construido para usarlo en cada planta en p articular.
Este dispositivo
consiste en una bandeja de tamaño suficiente como para interceptar la sección transversal completa del flujo de descarga y retener una cantidad adecuada de material para que este no se caiga de ella. Puede ser necesario tener un juego de rieles para soportar la bandeja cuando ésta pase bajo el flujo de descarga. En la medida que sea posible, mantenga las tolvas continuamente llenas o casi llenas para reducir la segregación.
NOTA 3- Muestrear de la descarga inicial o algunas toneladas finales desde una tolva o una banda transportadora puede incrementar la posibilidad de obtener material segregado, lo que debe ser evitado.
5.3.2 Muestreo desde una Banda Transportadora. — Seleccione las unidades producción a ser muestreadas por un método aleatorio, de acuerdo a la práctica
de la ASTM
D 3665. Obtenga al menos tres porciones aproximadamente iguales, seleccionadas aleatoriamente de la unidad que está siendo muestreada y combínelas para formar una muestra de campo cuya masa sea igual o exceda el mínimo recomendado en la sección 5.4.2. Detenga la banda transportadora cuando se vayan a obtener las porciones de las muestras. Inserte dos escantillones en el agregado, cuya forma coincida con la forma de la banda, espaciándolos de tal forma que el material que quede entre ambos, tal que produzca una porción para llegar a obtener el peso requerido. Cuidadosamente recoja con una pala el material que ha quedado entre los dos escantillones y colóquelo en un contenedor adecu ado,
recoja después los finos de la banda con una brocha y una pala y colóquelos en el mismo contenedor. 5.3.3 Muestreo desde un Apilamiento o Unidad de transporte. — Evite muestrear agregado grueso o mezclas de agregado grueso y fino de un apilamiento o unidad de transporte siempre que sea posible, particularmente cuando la muestra se toma con el propósito de determinar las propiedades del agregado que puedan depender básicamente de la graduación de la muestra. (Ver Fotografía
E.1.1). Pero si las circunstancias lo hacen necesario obtener
muestras de un apilamiento de agregado grueso o de agregado grueso y fino combinado, debe diseñarse un plan de muestreo para el caso específico que se tiene bajo consideración. Esta propuesta permitirá, a quien realice el muestreo, desarrollar el plan que debe ser considerado aceptable por todas las partes involucradas, para que exista confianza en los resultados obtenidos de dicho muestreo. El plan de muestreo definirá el número de muestras necesarias para representar lotes y sub-lotes de tamaños específicos. Los principios generales para el muestreo de apilamientos son aplicables a muestreo de camiones, vagones, barcazas y otras unidades de transporte. Para información
general en muestreo apilamientos ver el 1.0
Apéndice, Pág. 53. 5.3.4 Muestreo desde la carretera (Bases y Sub-bases). — En la construcción o proyecto, muestrear las unidades seleccionadas por un método aleatorio, de acuerdo a la práctica ASTM D 3665. Obtenga al menos tres porciones aproximadamente iguales, seleccionados al azar de la unidad que esta siendo muestreada y combínelas para formar una sola muestra de campo cuya masa iguale o exceda el mínimo recomendado en la sección 5.4.2. En la carretera tome cada porción completa de la capa del material, teniendo que excluir cualquier material que no pertenezca a la capa. Marque claramente las áreas específicas desde las cuales será removida cada porción: el uso de una plantilla metálica colocada sobre el área es de una gran ayuda para asegurar que las porciones sean aproximadamente de la misma masa.
a)
b)
Fotografía E 1.1.
Muestreo de agregados de un apilamiento. a) Muestreo de grava 1/2” a 1/4” b) Muestreo de grava 1/4” a 0”
Fotografía tomada en Planta de Mezclas Asfálticas en Caliente MultiPav. Guazapa.
5.4 Número y Masa de la Muestra de Campo. 5.4.1 El número de las muestras de campo requeridas (obtenidas por uno de los métodos descritos en la sección 5.3) depende de la importancia de las propiedades a medirse y de sus variaciones. Designe cada unidad de la cual se va a obtener una muestra de campo, antes de realizar la toma de muestras. El número de muestras de campo deben ser suficientes para dar la confiabilidad deseada en los resultados de los e nsayos.
Nota 4 – Guías para determinar el número de muestras requeridas para obtener el nivel deseado de confianza en los resultados de ensayo pueden encontrarse en el Método de Ensayo ASTM D 2234, Practica E 105, Practica ASTM E 122, y ASTM E Practica E 141.
ASTM
5.4.2. Las masas de las muestras de campo que se necesitan son tentativas. Las masas pu eden estar basadas en el tipo y numero de ensayos a los cuales el material será sometido y en la obtención de suficiente material para la adecuada ejecución de estos ensayos. Los estándares de aceptación y ensayos de control están considerados por las especificaciones ASTM, las que especifican el tamaño de la muestra de campo requerida para cada ensayo. En términos generales, las cantidades especificadas en la Tabla E 1.1, proporciona material suficiente para graduaciones rutinarias y análisis de calidad. Obtenga las porciones para los ensayos de la muestra de campo de acuerdo con la Practica AASHTO T 248 o como sea requerido por otros métodos de ensayo aplicables.
Tamaño de las muestras.
Tabla E 1.1
Tamaño máximo Nominal del Masa Mínima Aproximada de Agregado A Muestra de Campo, lb ( Kg)B Agregado fino No. 8 ( 2.36 mm) No. 4 (4.75 mm)
25 (10) 25 (10)
Agregado grueso 3/8 pulg (9.5 mm) ½ pulg ( 12.5 mm) ¾ pulg ( 19.0 mm) 1 pulg ( 25.0 mm) 1 ½ pulg ( 37.5 mm) 2 pulg ( 50 mm) 2 ½ pulg ( 63 mm) 3 pulg ( 75 mm) 3 ½ pulg ( 90 mm)
25 35 55 110 165 220 275 330 385
(10) (15) (25) (50) ( 75) (100) ( 125) (150) ( 175)
A- Para agregado procesado, el tamaño máximo nominal de la partícula es el tamaño de tamiz más grande sujeto a la especificación aplicable, en el cual cualquier el material puede ser retenido. B- Para la combinación de agregado grueso y fino (por ejemplo, base o subbase) el peso mínimo de agregado será el mínimo de agregado grueso más 25 lb (10 kg).
6. ENVÍO DE MUESTRAS 6.1 Transporte el agregado en bolsas u otros contenedores construidos para evitar pérdidas o contaminación de alguna parte de la muestra, o daño del contenido durante el manejo y envío. 6.2 Los contenedores para envíos de muestras de agregado deben tener una identificación individual adecuada fijada e incluida como parte d el reporte de campo, registro de laboratorio y reporte de ensayo.
1.0 APENDICES 1.X1. MUESTREO DE AGREGADOS EN APILAMIENTOS O UNIDADES DE TRANSPORTE 1.X1.1 Alcance
1.X1.1.1 En algunos casos es obligatorio muestrear agregados que han sido almacenados en apilamientos o cargados en vagones, barcazas o camiones. En tales casos el procedimiento debe asegurar que la segregación no presente una seria desviación en los resultados.
1.X1.2 Muestreo de Apilamientos. 1.X1.2.1 En el muestreo de material en apilamientos es muy difícil obtener muestras imparciales, debido a la segregación, la cual ocurre frecuentemente cuando el material es apilado y las partículas más gruesas ruedan hacia la base exterior del apilamiento.
Para
agregado grueso o mezcla de agregados grueso y fino, se hará todo el esfuerzo por emplear los servicios de equipos mecanizados para desarrollar una separación, muestree pequeñas porciones de materiales tomados de varios niveles y localizaciones en el apilamiento, después las porciones deben ser combinadas para formar la muestra de c ampo. Si es necesario, indicar el grado de variabilidad existente en el apilamiento, las muestras deben ser tomadas en distintas áreas del apilamiento.
1.X1.2.2 En donde no es posible emplear equipo mecanizado, se debe muestrear del apilamiento al menos tres porciones tomadas del tercio superior, de la zona media y del tercio inferior del volumen del apilamiento. Introduzca una tabla verticalmente en el apilamiento justamente arriba del punto de muestreo para prevenir la segregación.
En el muestreo
de un apilamiento de agregado fino la capa externa, puede haberse segregado, la cual debe ser removida y tome la muestra por debajo del material.
Tubos muestreadores de
diámetro mínimo de aproximadamente 30 mm ( 1 ¼ pulg) y de longitud mínima de 2 m (6 pies) pueden ser insertados en el apilamiento en localizaciones aleatorias para extraer un mínimo de cinco porciones de material para formar la muestra de campo.
1.X1.3 Muestreo en Unidades de Transporte 1.X1.3.1 En el muestreo de agregados gruesos desde vagones o barcazas, se hará un esfuerzo por emplear un equipo mecanizado capaz de exponer el material a varios niveles localizados aleatoreamente. En donde, no es posible emplear equipo mecanizado,
un
procedimiento común requiere de la excavación de tres o más zanjas a través de la unidad, en los puntos que desde una apariencia visual, dé una estimación razonable de
las
características de la carga. El fondo de la zanja deberá estar aproximadamente nivelada, con ancho y profundidad bajo la superficie de al menos 0.30 m (1 pie).
Un mínimo de tres
porciones serán tomadas a lo largo de cada zanja en puntos espaciados aproximadamente iguales, introduciendo una pala en el material. El agregado grueso en camiones será muestreado esencialmente de la misma manera como para vagones o barcazas, excepto por el ajuste del número de porciones según el tamaño del camión. Para agregado fino en unidades de transporte, los tubos muestreadores como los descritos en 1.X1.2 pueden ser usados para extraer un número apropiado de porciones para formar la muestra.
1.X2. EXPLORACIÓN DE FUENTES POTENCIALES DE AGREGADO 1.X2.1 Alcance 1.X2.1.1 El muestreo para la evaluación de fuentes potenciales de agregado deberá ser realizado por una persona responsable, con suficiente conocimiento y experiencia.
Por
la gran variedad de condiciones bajo las cuales el muestreo puede ser hecho no se logran describir procedimientos detallados aplicables para todas las circunstancias. Este apéndice pretende proveer una guía general y enumerar referencias más amplias.
1.X2.2 Muestreo de Rocas en una cantera o manto. 1.X2.2.1 Inspección.- La superficie de una cantera o manto rocoso será inspeccionada para determinar y registrar
variación permisible en los estratos. Las diferencias en color y
estructura deberán ser registradas. 1.X2.2.2 Muestreo y tamaño de la Muestras.- Muestras separadas deberán tener una masa de al menos 50 lb (aproximadamente 25 Kg) y serán tomadas de diferentes estratos.
La
muestra no deberá incluir material desmenuzable o alargado, ya que la presencia de esta, no es adecuada para el propósito final. Una o más piezas de cada muestra será de por lo menos 6X6X4 pulgadas (150X150X100 mm) de tamaño, ubicando la extracción en un plano estratigráfico, las piezas deberán estar libre de grietas, fisuras o fracturas.
1.X2.2.3 Registro.- A demás, de la información general que debe acompañar a todas las muestras, la siguiente información debe acompañar a todas las muestras tomadas de superficie de cantera o manto rocoso.
1.X2.2.3.1 La cantidad aproximadamente disponible. (Si la cantidad es muy grande, entonces esto puede registrarse como prácticamente ilimitado). 1.X2.2.3.2 Cantidad y característica de sobrecarga. 1.X2.2.3.3 Un registrado detallado para mostrar la localización de material representado por cada muestra
NOTA 1.X 2.1- Un esquema, plan, y elevación, mostrando el espesor y localización de los diferentes estratos es recomendada para este propósito.
1.X2.3 Muestreo de bancos de arena y depósitos de grava a orilla de la carretera. 1.X 2.3.1 Inspección.- Las fuentes potenciales de inspección de bancos de arena y grava pueden incluir previamente trabajados de excavación los cuales tienen una superficie expuesta o un depósito potencial descubierto se realiza por la interpretación de la fotografía aérea directa, exploración geofísica, u otros tipos de investigación del terreno. 1.X2.3.2 Muestreo.- Las muestras deberán ser seleccionadas de cada estrato diferente en el depósito elegido por la persona encargada. Una estimación de la cantidad de los diferentes materiales puede ser hecha. Si el depósito es trabajado como un banco excavado o de superficie expuesta, las muestras deben ser tomadas de la superficie expuesta verticalmente, de la cúspide al fondo, así como para representar los materiales a utilizarse. El material dañado o averiado no debe ser incluido en la muestra. Se deberán excavar o taladrar agujeros para ensayos en varios lugares en el depósito para determinar la calidad del material y la extensión del depósito que será analizado. El número y la profundidad de las excavaciones o agujeros de ensayos dependerán de la cantidad del material necesitado, topografía del área, naturaleza de los depósitos, características del material, y potencial del material en el depósito, son necesarios. Si la inspección visual indica que hay variación considerable en el material, entonces las muestras individuales de material deberán ser seleccionadas en cada estrato adecuadamente definido.
Cada muestra deberá ser muy bien mezclada y
cuarteada si es necesario, a fin de que la muestra de campo que se obtuvo sea de al menos 25 lb (l2 kg) para arena y 75 lb (35 kg) si el depósito contiene una cantidad apreciable de agregado grueso 1.X2.3.3 Registro.- A demás, de la información general que acompaña a todas las muestras, la siguiente información deberá acompañar a las muestras de los bancos de arena y grava de las carreteras:
1.X2.3.3.1 Localización del suministro. 1.X2.3.3.2 Estimación de la cantidad aproximada disponible. 1.X2.3.3.3. Cantidad y el carácter de sobrecarga. 1.X2.3.3.4 Longitud de acarreo al sitio propuesto de trabajo. 1.X2.3.3.5 Característica de acarreo (el tipo de calle, pendiente máxima, etc.) 1.X2.3.3.6 Detalles
en lo que se refiere a la extensión y la localización del material
representado por cada muestra.
NOTA 1.X2.2 - Un boceto de un plano de elevaciones, mostrando el espesor y la localización de diferentes estratos, es recomendado para este propósito.
1.X3. NUMERO Y TAMAÑO DE PORCIONES NECESARIAS PARA ESTIMAR LAS CARÁCTERISTICAS DE LA UNIDAD MUESTREADA 1.X3.1 Alcance. 1.X3.1.1 Este apéndice presenta el uso relacionado por el comité responsable en el desarrollo de esta práctica.
1.X3.2 Descripción de términos específicos para este estándar 1.X3.2.1 Muestra de Campo.- Cantidad de material para ensayar, de suficiente tamaño que provea una estimación aceptable de la calidad promedio de una unidad. 1.X3.2.2 Lote.- Cantidad aislada material en bruto de una fuente aislada, asumiendo que ha sido producida por el mismo proceso (por ejemplo, la producción de un día o una masa específica o volumen). 1.X3.2.3 Porción de ensayo.- Cantidad del material de suficiente tamaño extraído de la muestra de campo por un procedimiento diseñado para asegurar una representación exacta de la muestra de campo, y de su unidad muestreada. 1.X3.2.4 Unidad.- Una revoltura de subdivisión finita, de un lote de material en bruto (por ejemplo, un camión cargado o un área específica cubierta).
1.X3.3 Unidad de ensayo, tamaño y Variabilidad. 1.X3.3.1 La unidad está representada por una muestra de campo individual, no deberá ser tan grande para ocultar los efectos de variabilidad significativa dentro de la unidad, ni
tampoco que sea tan pequeña como para afectar variabilidad inherente entre porciones pequeñas de cualquier material. 1.X3.3.2 Una unidad de material bulk compuesto de agregado graduado o agregado mezclado podría consistir de un camión completamente cargado. Si, la carga completa pudiera ser ensayada; como una materia práctica, una muestra de campo está compuesta de tres o más porciones seleccionados al azar del material que es cargado o descargado del camión. La investigación ha demostrado que tal procedimiento permite una estimación aceptable para mantener la graduación común que puede ser medida de 15 ó 20 porciones del camión.
