ÍNDICE DE DURABILIDAD DE AGREGADOS I.N.V. E – 226 – 07
1.
OBJETO 1.1
Este método describe el procedimiento para determinar la durabilidad de agregados. El índice de durabilidad es un valor que muestra la resistencia relativa de un agregado para producir finos dañinos, del tipo arcilloso, cuando se somete a los métodos de degradación mecánica que se describen.
1.2
Esta norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee, el establecimiento de prác pr ácti ticas cas apropi apr opiada adass de segur se gurida idadd y salu sa lubri bridad dad y la apli ap licac cación ión de limi li mita taci cione oness regulatorias, con anterioridad a su uso.
2.
RESUMEN DEL METODO 2.1
Este método fue desarrollado para permitir la precalificación de los agregados prop pr opue uest stos os para pa ra uso us o en la cons co nstr truc ucción ción de vías. vía s. Básic Bás icame amente nte,, el ensayo ens ayo establece una resistencia de los agregados a generar finos, cuando son agitados en presencia de agua. Procedimientos de ensayos separados y diferentes se usan para evaluar las porciones gruesa y fina del material.
2.2
Una muestra de agregado grueso es preparada con una gradación específica y luego es lavada en un vaso de lavado mecánico agitado durante 2 min. Después de secado y descartado el material que pasa el tamiz de 4.75 mm (No.4), la muestra de ensayo lavada es secada y preparada a la gradación final del ensayo.
2.3
La muestra de agregado grueso es entonces agitada en el vaso mecánico de lavado, por un período de 10 min. El agua de lavado resultante, junto con los finos que pasan el tamiz de 75 µm (No.200), son unidos y me zclados con con una solución de cloruro de calcio y depositados en un cilindro plástico. Después de un tiempo de sedimentación de 20 min, se lee el nivel de la columna de sedimentación. La altura del valor de sedimentación es usada entonces para calcular el índice de durabilidad del agregado grueso (Dc).
2.4
La muestra de agregado fino se prepara lavando una cantidad específica de material en el vaso mecánico de lavado por un período de agitación de 2 min. Todo el material que pasa el tamiz de 75 µm (No.200) mediante operación de lavado, es descartado. La porción que no pasa dicho tamiz es secada .
2.5
La muestra de agregado fino fino se ensaya según la norma norma INV E – 133 (Equivalente de arena), excepto por una modificación a la duración del tiempo de agitación. Se requiere el método de agitación mecánica y se usa un tiempo de agitación de 10 min en vez de 45 s.
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2.6
Este método incluye procedimientos de ensayo para agregados que exhiben una amplia variación en su gravedad específica, incluyendo agregados gruesos livianos y porosos, y también procedimientos para ensayar agregados de tamaños máximos que son muy pequeños para ser considerados agregados gruesos y muy grandes para ser considerados agregados finos.
2.7
El índice de durabilidad para agregados gruesos (Dc) o para agregados finos (Df) se calcula, según el caso, con ecuaciones apropiadas presentadas en el método. El índice de durabilidad de un agregado bien gradado, que contenga ambas fracciones (fina y gruesa) se define como el menor de los dos valores Dc o Df, obtenidos de este ensayo. Este debe ser el valor recomendado de control para propósitos de especificación.
3.
USO Y SIGNIFICADO 3.1
Este ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, finura, y comportamiento arcilloso del material que puede ser generado en un agre gado cuando se somete a degradación mecánica.
3.2
Un índice de durabilidad mínimo ha sido especificado para prohibir el uso de un agregado propens o a la degradación que puede generar finos de comportamiento arcilloso en diferentes aplicaciones de construcción.
3.3
Este método provee un ensayo rápido para la evaluación de la calidad de una nueva fuente de agregados. Investigacione s han indicado que se puede usar tamb ién, en cambio del ensayo de sanidad frente a la acción de una solución de sulfato de sodio, para evaluar la durabilidad del agregado fino de uso en el concreto hidráulico, reduciendo así el consumo de tiempo y los costos incurridos en el ensayo de sanidad.
3.4
Aunque la aplicación de este método se ha restringido a agregados para usos específicos de construcción, se puede expandir a otras áreas, como mezclas bituminosas de pavimento, agregados gruesos para concretos hidráulicos y agregados para balasto en vías férreas.
4.
EQUIPO 4.1
Vaso mecánico de lavado – Cilíndrico, de paredes rectas y fondo plano,
4.2
Rec ipiente col ect or – Circular, de al menos 250 mm (10") de diámetro y
conforme con las especificaciones y dimensiones de la Figura 1.
cuando menor 100 mm (4") de profundidad, para recoger el agua resultante del lavado de la muestra. Tiene paredes verticales o casi verticales y está equipado con lo necesario para acoplar un tamiz de 203 mm (8”) de diámetro, de tal forma que la malla del tamiz quede por lo menos 76 mm (3") por encima del fondo del recipiente. Se puede usar un adaptador que evite la pérdida de finos y de agua de lavado, pa ra anidar el tamiz con el recipiente, o el tamiz de puede acoplar con un ta miz en blanco (sin malla) que repose directamente en el fondo del recipiente. E 226 - 2
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4.3
Agi tador – Un dispositivo mecánico diseñado para sostener el vaso mecánico
de lavado en posición vertical mientras lo somete a un movimiento lateral alternativo, a una velocidad de 285 ± 10 ciclos completos por minuto. El movimiento alternativo debe ser producido por medio de una excéntrica en la base del dis positivo de arrastre, con una longitud de recorrid o de 44.5 ± 0.6 mm (1.75 ± 0.025”). La luz entre la leva y la pieza de la excéntrica debe estar entre 0.25 y 1.02 mm (0.001 a 0.004”). La Figura 2 muestra un agitador portátil de tamices modificado tipo Tyler que cumple estos requisitos. . - Otros tipos d e agitadores de tamices pueden ser usados, siempre y cuando todos su s factores sean ajustados para obtener los mismos resultados que con el agitador de Tyler. Nota 1
4.4
Todo el equipo utilizado en la norma INV E – 133 (Equivalente de Arena).
4.5
Tamices
4.6
Balanza – Con capacidad mínima de 500 g y precisión de 1 g.
5.
MATERIALES Y REACTIVOS 5.1
Soluciones – Base y de trabajo, de cloruro de calcio, con los requisitos de la
norma INV E – 133, "Equivalente de Arena".
5.2
6.
Agu a – Puede ser destilada y/o desmineralizada, pues los resultados del ensayo
pueden ser afectados por ciertos minerales dis ueltos en el agua. Sin embargo, si se demuestra que el agua potable no afecta los resultados, ella se puede utilizar. Para ensayos con propósitos de referencia, en todos los pasos del ensayo se debe usar agua destilada o desmineralizada.
CONTROL DE TEMPERATURA Este ensayo se puede efectuar normalmente sin control de temperatura; sin embargo, para propósitos de referencia, se debe ensayar de nuevo el material, con el agua destilada o desmineralizada y la solución de trabajo de cloruro de calcio a una temperatura de 22° ± 3° C (72° ± 5° F).
7.
MUESTREO Se obtienen las muestras del agregado para ser ensayadas de acuerdo con la norma INV E – 201.
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Figura 1 . Vaso mecánico de lavado
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Figura 2. Agitador portátil tipo Tyler de tamices, modificado
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8.
PREPARACIÓN INICIAL DE LA MUESTRA 8.1
Se secan suficientemente las muestras de agregados para permitir su completa separación de tamaños mediante el tamiz de 4.75 mm (No.4), y para desarrollar una condición de fluidez o libre movimiento de la porción que pasa el tamiz. El secado puede efectuarse por cualquier método, siempre y cuando no se excedan los 60° C (140° F) y no se degraden las partículas. Los métodos de secado más usados son el secado al sol, al horno y el uso de corrientes de aire caliente.
8.2
Si la muestra contiene una cantidad apreciable de arcilla, el agregado se debe revolver frecuentemente a medida que se seca, para obtener un secado uniforme y evitar la formación de terrones duros de arcilla.
8.3
Se romp en los terrones duros y se remueven los finos que cubren los agregados gruesos, empleando cualquier método que no reduzca apreciablemente el tamaño natural de las partículas.
8.4
Se determina la gradación de la muestra por tamizado, de acuerdo con la norma INV E – 123, empleando los tamices de 19.0, 12.5, 9.5, 4.75, 2.36 y 1.18 mm (3/4", ½", 3/8", No.4, No.8, No.16). se descarta cualquier material que quede retenido en el tamiz de 19.0 mm (3/4").
8.5
Se determinan los procedimientos de ensayo que se usarán para establecer el índice de durabilidad del agregado, basándose en la gradación obtenida en la Sección 8.4:
8.5.1 Si menos del 10% del agregado pasa el tamiz de 4.75 mm (No.4), se ensaya solamente el agregado grueso (procedimiento A). 8.5.2 Si menos del 10% del agregado es de tamaño mayor que el tamiz de 4.75 mm (No.4), se ensaya únicamente el agregado fino (procedimiento B). 8.5.3 Cuando ambas fracciones del agregado, grueso y fino, están presentes en cantidades iguales o mayores al 10%, y el porcentaje que pasa el tamiz de 1.18 mm (No.16) es mayor del 10%, se usan ambos procedimientos, A y B, sobre las fracciones correspondientes. 8.5.4 Si el porcentaje que pasa el tamiz de 1.18 mm (No.16) es menor o igual al 10%, se usan los procedimiento A o C. 8.5.5 Si la mayoría del agregado (75 a 80%) se encuentra entre los tamices de 9.5 mm (3/8") y 1.18 mm (No.16), se usa únicamente el procedimiento C.
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PROCEDIMIENTO A - AGREGADO GRUESO 9.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 9.1
Se prepara una muestra preliminar de ensayo, de 2550 ± 25 g, secada al aire, usando la siguiente gradación:
Tamaño del Agregado
Peso seco al aire, g
19.0 a 12.5 mm (3/4 " a 1/ 2") 12.5 a 9.5 mm (1/2" a 3/8") 9.5 a 4.75 mm (3/8" a No.4)
1070 ± 10 570 ± 10 910 ± 5 2550 ± 25
En materiales donde alguna de las fracciones de ensayo especificadas en la tabla anterior, representen un porcentaje menor del 10%, la muestra de ensayo se prepara usando el porcentaje real calculado para la fracción deficiente e incrementando proporcionalmente las masas de las fracciones restantes hasta obtener el tamaño de la muestra total requerido (2550 g). Eje mplo 1. Menos del 10 % de material entre tamices ¾ “ y ½ “ (19.0 a 12.5
mm) en el agregado. Tamaño del agregado
Porcentaje de cada tamaño
19.0 a 12.5 mm (3/4" a 1/2")
6
12.5 a 9.5 mm (1/2" a 3/8")
36
9.5 a 4.75 mm (3/8" a No.4)
58
TOTALES
100
Cálculos
Masa seca al aire, g
0.6 x 2550 570 ( 2550 − 153) 570 + 910 910 ( 2550 − 153) 570 + 910
153 ± 10 923 ± 10 1474 ± 5 2550 ± 25
Ej empl o 2. Menos del 10 % de material entre tamices ¾ “ y ½ “ (19.0 a 12.5
mm) y entre tamices ½ “ y ?” (12.5 a 9.5 mm) en el agregado.
Tamaño del agregado
Porcentaje de cada tamaño
19.0 a 12.5 mm (3/4" a 1/2") 12.5 a 9.5 mm (1/2" a 3/8") 9.5 a 4.75 mm (3/8" a No.4) TOTALES
4 7 89 100
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Cálculos 0.04 x 2550 0.07 x 2550 2550 – (102 + 179)
Masa seca al aire, g 102 ± 10 179 ± 10 2269 ± 5 2550 ± 25
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Ejemplo 3. Sin material entre tamices de ¾ “ y ½ “ (19.0 a 12.5 mm) en el
agregado.
Tamaño del agregado
Porcentaje de cada tamaño
19.0 a 12.5 mm (3/4" a 1/2")
No presente
12.5 a 9.5 mm (1/2" a 3/8")
39
9.5 a 4.75 mm (3/8" a No.4)
61
TOTALES
100
Cálculos
Masa seca al aire, g
0 x 2550 570 ( 2550 − 0) 570 + 910 910 ( 2550 − 0 ) 570 + 910
0 982 ± 10 1568 ± 10 2550 ± 25
Se seca esta muestra preliminar, hasta masa constante, a una temperatura de 110° ± 5° C (230° ± 9° F); se deja enfriar y se determina la masa. Re gistrar la masa resultante, W. . - Si no se requ iere un ajus te a la masa del espécimen o al vo lumen del agua de lavado y de ensayo, o a ambos, no es necesario secar la muestra al horno antes del lavado inicial. Nota 2
9.2
S e depos ita la muestra preliminar de ensayo dentro de vaso mecánico de lavado, se añaden 1000 ± 5 ml de agua destilada o desmineralizada. La Sección 9.3 sólo se requiere si la muestra preliminar de ensayo no se inunda completamente luego de que la cantidad especificada de agua es añadida al vaso mecánico de lavado. N o t a 3. -
9.3
Debido a la baja gravedad específica o a la alta rata de absorción de ciertos agregados, las proporciones de agregado y agua pueden no permitir la abrasión deseada entre las partículas. El ensayo de estos materiales requerirá un ajuste a la masa del espécimen de ensayo o al volumen del agua, tanto de lavado como de ensayo, o a ambos:
9.3.1 Se lavan todos los materiales que no se inundan completamente cuando se agregan 1000 ml de agua a la muestra de ensayo, y se ensayan con las masas del espécimen y los volúmenes de agua ajustados. 9.3.2 Se determinan la gravedad específica bulk del agregado secado al horno y su porcentaje de absorción, de acuerdo con la norma de ensayo INV E – 223. 9.3.3 Se ajusta la masa total de la muestra de ensayo usando la siguiente ecuación: Masa ajustada de la muestra ( g )
=
Gravedad específica del agregado
2.65
×
W
9.3.4 Ajustar la masa del material en cada tamaño proporcionalmente a las masas especificadas en la Sección 9.7.
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9.3.5 Ajustar el volumen del agua de ensayo usando la siguiente ecuación: Agua ajustada
=
1000
+
( A × W )
−
50
donde: A = absorción del agregado, %, y W = masa de la muestra de ensayo secada al horno, g.
9.4
Se a justa la tapa del vaso y se asegura el vaso en el agitador. Después de 60 ± 10 segundos de haber introducido el agua de lavado, se agita el vaso en el agitador de tamices, por un tiempo de 120 ± 5 segundos.
9.5
Al terminar el período de 2 min de agitación, se remueve el vaso del agitador, se destapa y se cuela su contenido por el tamiz de 4.75 mm (No.4). se enjuagan los finos remanentes en el vaso sobre el t amiz y se aplica agua sobre el agregado, con una manguera, hasta que el agua que atraviese el tamiz salga clara.
9.6
Se seca la fracción retenida en el tamiz de 4.75 mm (No.4) hasta masa constante a una temperatura de 110° ± 5° C (230° ± 9° F) y se determina su masa. Si la pérdida de masa debida al lavado efectuado según las Secciones 9.2 a 9.5 es igual o me nor a 75 g, una muestra para ensayos adicionales debe ser preparada y los procedimientos de las Secciones 9.7 a 9.12 deben ser omitidos. Si la pérdida de masa excede los 75 g, la muestra preliminar de ensayo puede conservarse y ser usada, siempre y cuando una segunda muestra se lave mediante el mismo procedimiento y las dos muestras sean combinadas de acuerdo a las masas especificadas para proveer la muestra de ensayo deseada.
9.7
Se determina la gradación a ser usada en la preparación de la muestra de ensayo preliminar como sigue: Si cada uno de los tamaños de agregado listados en la siguiente tabla representa el 10% o más de la porción comprendida entre los tamices de 19.0 mm (3/4") y 4.75 mm (No.4), según se determinó en las masas registrada s en la Sección 8.4, se usan las masas del material (secado al horno) especificadas enseguida, para preparar la muestra de ensayo preliminar. Tamaño del Agregado 19.0 a 12.5 mm (3/4" a ½") 12.5 a 9.5 mm (½" a 3/8") 9.5 a 4.75 mm (3/8" a No.4)
Peso seco al horno, g 1050 ± 10 550 ± 10 900 ± 5 2500 ± 25
N o t a 4 .- Para materiales con menos del 10% de alguna de las fracciones de esta tabla, se debe preparar el espécimen de prueba empleando el po rcentaje real calculado para la fracción deficiente, aumentando proporcionalmente las masas de las fracciones restantes usando el pr ocedimiento d escrito e n la Secció n 9.1.
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10.
9.8
Se preparan 2500 g de muestra de ensayo preliminar usando la gradación prescrita. Se seca esta muestra hasta masa constante a una temperatura de 110° ± 5° C (230° ± 9° F).
9.9
Se lava mecánicamente la muestra preliminar de la misma manera como se describió en las Secciones 9.2 a 9.5.
9.10
Se repiten las Secciones 9.8 y 9.9, si es necesario, para obtener suficiente material que dé una muestra de ensayo lavada de 2500 ± 25 g, Sección 9.7.
9.11
Después de permitir que se enfríe el material secado al horno, se separa el agregado grueso lavado, empleando los tamices de 12.5, 9.5 y 4.75 mm (½", ? ", No.4). se descarta el material que pasa el tamiz de 4.75 mm (No.4).
9.12
Se prepara la muestra de ensayo lavada usando las masas especificadas en la Sección 9.7, a partir de porciones representativas de cada tamaño del material lavado. Ocasionalmente, puede ser necesario lavar una tercera muestra preliminar de ensayo para obtener la masa requerida de material de un tamaño específico.
PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO GRUESO 10.1
Se coloca el cilindro plástico (el mismo requerido en la Norma INV E-.133 para obte nción del equivalente de arena) sobre una mesa de trabajo, la cual no debe estar expuesta a vibraciones durante el proceso de sedimentación del ensayo. Se vierten 7 ml (0.24 onzas) de la solución base del cloruro de calcio dentro del cilindro. Se co locan los tamices de 4.75 mm (No.4) y de 75 µm (No.200) sobre el recipiente recolector del agua de lavado con el tamiz de 4.75 mm (No.4) arriba, el cual sirve sólo para proteger al tamiz de 75 µm (No.200).
10.2
Se c oloca la muestra de ensayo lavada (como se preparó en la Sección 9) en el vaso mecánico de lavado. Se a ñade luego la cantidad de agua destilada o desmineralizada , determinada en la Sección 9.3; se a justa la tapa y se coloca el vaso en el agitador, iniciando la agitación después de 60 segundos de haber ve rtido el agua de lavado. Se agita el vaso por 600 ± 15 segundos.
10.3
Inmediatamente después de terminado el período de agitado, se retir a el vaso del agitador y se quita la tapa. Se agita el contenido del vaso sostenido verticalmente, en forma vigorosa, con movimientos horizontales - circulares, cinco o seis veces, para poner los finos en suspensión e inmediatamente se vierte este contenido sobre los tamices de 4.75 mm (No.4) y 75 µm (No.200) ensamblados y colocados sobre el recipiente dispuestos para recole ctar el agua de lavado. Se descarta el material retenido en el tamiz de 4.75 mm (No.4). se recoge toda el agua de lavado y el material que pasa el tamiz de 75 µm (No.200) en el recipiente colector. Para asegurar que todo el material de tamaño inferior a 75 µm es lavado a través del tamiz, se deben seguir los siguientes pasos:
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10.3.1 A medida que se cuela el material por el tamiz de 75 µm (No.200), se debe golpear repetidamente el lado del tamiz con la mano. 10.3.2 Si aún queda una concentración retenida en el tamiz, debe reciclar se el agua de lavado. Para ello debe primero dejarse reposar el agua del colector permitiendo que asienten las partículas mayores. Luego, el agua un poco más clara de la parte superior puede depositarse en otro recipiente y volverse a verter sobre el tamiz de 75 µm (No.200), para caer de nuevo en el recipiente colector, lavando así las partículas remanentes. Se debe repetir este reciclaje hasta que todas las partículas que deben pasar por el tamiz de 75 µm efectivamente pasen por él y se junten en el recipiente colector. 10.4
Se añade agua destilada o desmineralizada, hasta dar el volumen de 1000 ± 5 ml de agua sucia. Transferir el agua de lavado a otro recipiente adecuado para agitar y verter su contenido.
10.5
Se c oloca un embudo en el cilindro plástico graduado. Se agita manualmente el agua de lavado para poner los finos en suspensión. Estando aún en turbulencia, se vierte el agua de lavado dentro del cilindro graduado, en cantidad tal, que llegue el nivel del líquido a la marca de 380 mm (15").
10.6
Se remueve el embudo, se coloca el tapón en el extremo del cilindro y se prepara para mezclar el contenido inmediatamente.
10.7
Se mezcla el contenido del cilindro mediante movimientos alternados de agitación poniéndolo en posición invertida y retornándolo a la inicial, haciendo que la burbuja atraviese completamente el cilindro 20 veces en 35 segundos aproximadamente.
10.8
Al terminar el proceso de mezcla, se coloca el cilindro sobre la mesa de trabajo y se re mueve el tapón. Se deja reposar el contenido del cilindro por 1200 ± 15 segundos, cuidando de no perturbarlo. Exactamente al final de este tiempo se leer y se registra la altura de la columna de sedimentación, con aproximación de 2.5 mm (0.1"). . - Existen dos condiciones inusuales que se pueden encontrar en esta fase del pr oced imiento de ensayo . Un a es qu e pu ede no fo rmar se una líne a de demarcació n claramente definida entre el sedimento y el líquido sobre él, al finalizar los 20 minutos especificados. Si esto ocurre en un ensayo donde se usó agua destilada o desmineralizada, se deja sedimentar aún más hasta que se forme la línea de demarcación, se mide la altu ra y se r egistra el tiempo. Si ello ocurre en un el ensayo hecho con agua común, debe interrumpirse el ensayo y repetirse usando una parte de la muestra que no esté ensayada, y usando agua desmineralizada. La segunda condición inusual es que el líquido que está sobre la línea de demarcación puede verse aún oscuro y turbio al final de los 20 minutos de sedimentación, viéndose la línea de demarcac ión como si estuviese dentro de la misma columna de sedimentación . Al igual que la pr imera cond ición, si se ha usado agua común, se deb e volve r a hacer el ensay o con una nueva muestra y con agua destilada y desmineralizada; en caso contrario, se puede leer y registrar esta línea de demarcación al final del tiempo de sedimentación de 20 minutos. Nota
5
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PROCEDIMIENTO B - AGREGADO FINO 11.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA DE ENSAYO 11.1
Se cuartea una porción representativa del material que pasa por el tamiz de 4.75 mm (No.4), suficiente para obtener una masa seca al horno de 500 ± 25 g.
11.2
Se seca la muestra preliminar de ensayo hasta masa constante a una temperatura de 110° ± 5° C (230° ± 9° F). Se enfría a la temperatura ambiente.
11.3
Se c oloca la muestra de ensayo en el vaso mecánico de lavado, se añaden 1000 ± 5 ml de agua destilada y desmineralizada, y s e tapa el vaso. Se asegura el vaso en el agitador con suficiente tiempo para comenzar la agitación después de 600 ± 30 segundos de haber introducido el agua de lavado. Se a gita el vaso por un período de 120 ± 5 segundos.
11.4
Después de completar el período de agitación de 2 minutos, se retira el vaso del agitador, se destapa y se cuela cuidadosamente su contenido a través del tamiz de 75 µm (No.200), protegido con el tamiz de 4.75 mm (No.4), como se describió e n la Sección 10.1. Se enjuagan los finos restantes del vaso sobre el tamiz. C on ayuda de una manguera, se aplica agua sobre los agregados, hasta que el agua que pasa por el tamiz salga clara.
11.5
Puede ser necesario fluidificar aquellas muestras que sean arcillosas o limosas, antes de verterlas sobre el tamiz, para prevenir el taponamiento del tamiz de 75 µm (No.200). Se fluidifica añadiendo agua al vaso después del período de agitación. Puede ser necesaria una fluidificación repetida, antes de que el contenido del vaso sea vertido en el tamiz.
11.6
Después del lavado, se transfiere el material retenido en el tamiz, a un recipiente de secado y secar hasta masa constante, a una temperatura de 110° ± 5° C (230° ± 9° F). Es necesario lavar el material en el tamiz de 75 µm (No.200) para transferir el material retenido al recipiente de secado. Se deja el recipiente en una posición inclinada, hasta que el agua libre que drena por el lado más bajo sea clara. Luego se des aloja e sta agua clara. Se deben usar recipientes grandes y pandos para extender la muestra en una capa tal delgada como sea posible y aumentar la velocidad de secado.
11.7
Luego de que el material secado al horno se enfríe, se cuartea una cantidad suficiente del material lavado para llenar la lata de medida de 85 ml (3 oz) hasta el borde. Mientras que se llena la lata, se debe golpear su fondo sobre una superficie dura para producir la consolidación del material y permitir que quepa la mayor cantidad de él en la lata. Se debe tener especial cuidado en este procedimiento para lograr una muestra verdaderamente representativa. Es preferible el uso de un cuarteador que cumpla con los requisitos de la norma INV
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12.
PROCEDIMIENTO PARA EL AGREGADO FINO Hacer un ensayo de equivale nte de arena de acuerdo con l a norma INV E-133, con la excepción de que se debe usar un agitador mecánico para agitar continuamente el cilindro y su contenido por un tiempo de 600 ± 15 segundos.
PROCEDIMIENTO C - AGREGADOS MUY FINOS PARA SER ENSAYADOS COMO AGREGADOS GRUESOS Y MUY GRUESOS PARA SER ENSAYADOS COMO AGREGADOS FINOS 13.
14.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA 13.1
El procedimiento C ha sido desarrollado para ensayar agregados que están contenidos principalmente entre los tamices de 9.5 mm y 1.18 mm (3/8" y No.16). Estos agregados son muy finos para ser ensayados como agregados gruesos y muy gruesos para ser ensayados como arena.
13.2
La muestra de ensayo se debe preparar de la misma forma que la especificada en la Sección 11.
PROCEDIMIENTO 14.1
Se llena el cilindro plástico hasta el nivel de 102 ± 2.5 mm (4 ± 0.1") con agua destilada o desmineralizada. Se vierte dentro del cilindro el espécimen de ensayo preparado mediante un embudo para evitar derramamiento. Se golpea de manera brusca el fondo del cilindro con la palma de la mano, para liberar cualquier burbuja y ayudar al humedecimiento total del espécimen. Se permite que el cilindro repose por 10 ± 1 minutos.
14.2
Se t apa el cilindro, se af loja el material del fondo, y se co loca el cilindro en el agitador mecánico del equivalente de arena. Se enciende el cronómetro y se permite que la máquina agite el cilindro y su contenido por 30 ± 1 minutos.
14.3
Al final del período de agitación, se remueve el cilindro del agitador y se transfiere el agua y el material que pasa el tamiz de 75 µm (No.200) a un segundo cilindro que contiene 7 ml (0.24 oz) de solución base de cloruro de calcio. Para ello, deben anidarse los tamices de 2.36 mm y de 75 µm (No.8 y No.200) sobre un embudo que descarga al segundo cilindro. Se sostiene la boca del cilindro invertido sobre los tamices ensamblados y se remueve su tapa permitiendo que la muestra y el agua se cuelen por los tamices. Se enjuagan los finos remanentes del cilindro sobre los tamices son una pequeña cantidad de agua destilada fresca. Se enjuaga el material retenido en los tamices con más agua destilada fresca para asegurar que todo el material de tamaño menor a 75 µm pasa el tamiz No.200. Se debe tener cuidado de no llenar el cilindro por encima de la marca de 380 mm (15 ”). Se da tiempo para que el agua drene a través de los tamices y entonces se añade suficiente agua destilada para llevar el líquido a la marca de 380 mm (15”). Se tapa el cilindro y se mezcla el contenido invirtiendo el cilindro 20 veces en 35 segundos.
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14.4
Se permite que el cilindro repose sin disturbar, por 1200 ±15 segundos (20 minutos) desde el momento de haber completado la operación de mezcla. En seguida, se lee el nivel superior de la suspensión arcillosa con precisión de 2.5 mm (0.1").
CÁLCULOS 15.
PROCEDIMIENTO A - AGREGADO GRUESO 15.1
Se calcula el índice de durabilidad del agregado grueso, aproximándolo al entero más cercano, usando la siguiente ecuación: Dc
=
30. 3 + 20.8 cot (0. 29 + 0.0059 H )
donde: Dc = índice de durabilidad, y H = altura de sedimentación, en mm, y la cantidad (0.29 + 0.0059H) en radianes.
15.2 16.
La Tabla 1 muestra soluciones a esta ecuación.
PROCEDIMIENTO B - AGREGADO FINO 16.1
Se calcula el índice de durabilidad del agregado fino, aproximándolo al entero inmediatamente superior, usando la siguiente ecuación: Df
16.2
17.
=
Lectura de la arena Lectura de la arcilla
×
100
Si se desea calcular un índice como el promedio de varios índices, cada índice se calcula al entero superior y el promedio de ellos también se aproxima al entero superior.
PROCEDIMIENTO C - AGREGADOS MUY FINOS PARA SER ENSAYADOS COMO AGREGADOS GRUESOS Y MUY GRUESOS PARA SER ENSAYADOS COMO AGREGADOS FINOS Se calcula el índice de durabilidad de acuerdo con la Sección 15.
18.
PRECAUCIONES 18.1
El ensayo se debe realizar en un lugar libre de vibraciones, ya que las vibraciones pueden ocasionar que el material suspendido se asiente a una mayor velocidad que la normal. E 226 - 14
Instituto Nacional de Vías
18.2 No se deben exponer los cilindros plásticos a la luz del sol por un tiempo mayor al necesario. 18.3
Se de be revisar frecuentemente el juego entre la excéntrica y la leva del agitador Tyler. Si existe tal juego, se debe reemplazar la leva, el cojinete o ambos.
18.4
Se debe lubricar el agitador al menos una vez cada tres meses.
Tabla 1. Índice de durabilidad para agregado grueso Altura del sedimento mm 0.0 2.5 5.1 7.6 10.2 12.7 15.2 17.8 20.3 22.9 25.4 27.9 30.5 33.0 35.6 38.1 40.6 43.2 45.7 48.3 50.8 55.4 55.9 58.4 61.0 63.5 66.0 68.6 71.1 73.7
pul 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9
Dc 100 96 93 90 87 85 82 80 78 76 74 73 71 70 68 67 66 65 63 62 61 60 59 59 58 57 56 55 54 54
Altura del sedimento mm 76.2 78.7 81.3 83.8 86.4 88.9 91.4 94.0 96.5 99.1 101.6 104.1 106.7 109.2 111.8 114.3 116.8 119.4 121.9 124.5 127.0 129.5 132.1 134.6 137.2 139.7 142.2 144.8 147.3 149.9
pul 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9
Dc 53 52 52 51 51 50 49 49 48 48 47 47 46 46 45 45 44 44 43 43 43 42 42 41 41 40 40 40 39 39
Altura del sedimento mm 152.4 154.9 157.5 160.0 162.6 165.1 167.6 170.2 172.7 175.3 177.8 180.3 182.9 185.4 188.0 190.5 193.0 195.6 198.1 200.7 203.2 205.7 208.3 210.8 213.4 215.9 218.4 221.0 223.5 226.1
pul 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 6.9 7.0 7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 8.8 8.9
E 226 - 15
Dc 39 38 38 38 37 37 37 36 36 36 35 35 35 34 34 34 33 33 33 32 32 32 31 31 31 30 30 30 30 29
Altura del sedimento mm 228.6 231.1 233.7 236.2 238.8 241.3 243.8 246.4 248.9 251.5 254.0 256.5 259.1 261.6 264.2 266.7 269.2 271.8 274.3 276.9 279.4 281.9 284.5 287.0 289.6 292.1 294.6 297.2 299.7 302.3
pul 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7 9.8 9.9 10.0 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 11.0 11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7 11.8 11.9
Dc
Altura del sedimento
Dc
29 29 28 28 28 27 27 27 26 26 26 25 25 25 24 24 24 23 23 23 22 22 22 21 21 20 20 20 19 19
mm pul 304.8 12.0 307.3 12.1 309.9 12.2 312.4 12.3 315.0 12.4 317.5 12.5 320.0 12.6 322.6 12.7 325.1 12.8 327.7 12.9 330.2 13.0 332.7 13.1 335.3 13.2 337.8 13.3 340.4 13.4 342.9 13.5 345.4 13.6 348.0 13.7 350.5 13.8 353.1 13.9 355.6 14.0 358.1 14.1 360.7 14.2 363.2 14.3 365.8 14.4 368.3 14.5 370.8 14.6 373.4 14.7 375.9 14.8 378.5 14.9 381.0 15.0
18 18 18 17 17 16 16 15 15 14 14 13 13 12 12 11 11 10 9 9 8 7 7 6 5 5 4 3 2 1 0
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19.
20.
INFORME 19.1
Se debe reportar la gradación del material a ensayar tal como fue recibido, la gradación de la muestra de agregado grueso usada y la de agregado fino usada. Se debe reportar el índice de durabilidad calculado (Dc o Df), con la indicación del procedimiento usado (A, B o C).
19.2
Se debe reportar si hubo un control estricto de la temperatura y si se emplea agua común, destilada o desmineralizada.
PRECISIÓN 20.1
Los criterios para juzgar la aceptabilidad del índice de durabilidad determinado por este método son muy limitados. Los criterios que aparecen en la Tabla 2 fue ron establecidos llevando a cabo 48 pruebas individuales sobre 6 agregados diferentes, dos de los cuales fueron agregado grueso y cuatro agregado fino. Sobre cada material se ejecutaron dos pruebas por medio de dos operadores en 12 laboratorios.
20.2
Una indicación de la precisión de este método de ensayo se presenta en la Tabla 2. La desviación estándar de un solo operador y la de múltiples laboratorios para ambos, el índice de durabilidad de agregado grueso (Dc) y el índice de durabilidad de agregado fino (Df) aumenta a medida que el índice decrece. Tabla 2. Precisión Índice de durabilidad
Desviación estándar
Agregado Grueso: Precisión de un solo operador: 60 3.58 65 3.07 70 2.56 75 2.04 80 1.53 85 1.01 Precisión multilaboratorios: 60 4.35 65 3.72 70 3.1 75 2.47 80 1. 85 85 1.22
Diferencia entre dos pruebas
10.1 8.7 7.2 5.8 4.3 2.9 12.3 10.5 8.8 7.0 5.2 3.5
Índice de durabilidad
Desviación estándar
Agregado Fino: Precisión de un solo operador: 50 2.4 55 2.24 60 2.08 65 1.92 70 1.76 75 1.61 Precisión multilaboratorios: 50 5.11 55 4.77 60 4.43 65 4.10 70 3.76 75 3.42
E 226 - 16
Diferencia entre dos pruebas
6.8 6.3 5.9 5.4 5.0 4.5 14.4 13.5 12.5 11.6 10.6 9.7
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21.
20.3
La máxima desviación estándar para un solo operador ha sido encontrada en 3.58. Por lo tanto, los resultados de dos pruebas conducidas correctamente por el mismo operador, sobre el mismo material, no deben presentar una diferencia mayor a 10.1.
20.4
La máxima desviación estándar para múltiples laboratorios ha sido encontrada en 5.11. Por lo tanto, los resultados de dos pruebas conducidas correctamente en dos laboratorios diferentes sobre mue stras del mismo agregado no deben presentar una diferencia mayor a 14.4.
NORMAS DE REFERENCIA AASHTO
T 210 – 05
ASTM
D 3744 – 03
E 226 - 17