INTE CTN 06 Fecha: 2009-03-30
INTE 06-01-02-09 Primera edición Secretaría: INTECO
Agregados para Concreto ▬ Requisitos CORRESPONDENCIA: Esta norma nacional equivale parcialmente con la norma ASTM C 33:2007, “Especificación Normalizada para agregados para Concreto”
ICS 91.100
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LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO DIRIGIRLAS A: INSTITUTO DE NORMAS TECNICAS DE COSTA RICA Teléfono: (506) 2283 4522 Fax: (506) 2283 4831 Apartado: 10004-1000 Email:
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INTE 06-01-02-09
Contenido
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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACION...........................................................................................4 2 NORMAS DE REFERENCIA.......................................................................................................... 4 3 DEFINICIONES.............................................................................................................................. 6 4 INFORMACIÓN DE LA ORDEN DE COMPRA Y DE ESPECIFICACIÓN......................................6 5 CARACTERÍSTICAS GENERALES...............................................................................................8 6 GRANULOMETRÍA........................................................................................................................ 8 7 SUSTANCIAS PERJUDICIALES.................................................................................................... 9 8 SANIDAD DEL AGREGADO........................................................................................................ 10 9 CARACTERÍSTICAS GENERALES.............................................................................................10 10 GRANULOMETRÍA................................................................................................................... 10 11SUSTANCIAS PERJUDICIALES.................................................................................................. 11 12 MÉTODOS DE MUESTREO Y ENSAYO...................................................................................15 13 CORRESPONDENCIA.............................................................................................................. 17 ANEXO X......................................................................................................................................... 18 (informativo)..................................................................................................................................... 18 ANEXO X.2...................................................................................................................................... 23 (normativo)....................................................................................................................................... 23
2
Prólogo El Instituto de Normas Técnicas de Costa Rica, INTECO, es el organismo nacional de normalización, según la Ley 8279 de 2002. El INTECO es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el periodo del Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. Esta norma INTE 06-01-02-09 fue aprobada por la Comisión de Normalización de INTECO el fecha 31-03.2009. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se mencionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico. MIEMBRO Sr. Jorge Milanés Méndez Sr. Minor Murillo Sr. Fausto Jara Pérez Sra. Gisella Araya Lestón Sra. Karol Monge Sra. Ana Monge Sr. Ezequiel Vieto Solís Sr. Rolando Aguilar González Sr. Oscar Picado Asdrúbal Brenes Sr. Aníbal Sanabria Valverde Sra.karla López
ORGANIZACIÓN HOLCIM COSTA RICA CEMEX CFIA LANAMME VIETO Y ASOCIADOS CASTRO Y DE LA TORRE BASF Lab. Mat. MOPT ICCYC
1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACION 1.1 Esta norma define los requisitos para granulometría y calidad de agregado fino y grueso (distinto de 1) agregado liviano o pesado) para utilizar en concreto . 1.2 Esta norma es para ser utilizada por un contratista, proveedor de concreto, u otro comprador como parte de un documento de compra que describe el material a proveer. Nota 1: esta norma es considerada como adecuada para asegurar materiales satisfactorios para la mayoría de los concretos. Se reconoce que, para ciertos trabajos o en ciertas regiones, puede ser más o menos restrictiva que lo necesario. Por ejemplo, donde lo estético es importante se pueden considerar límites más restrictivos en relación con las impurezas que pueden manchar la superficie del concreto. La persona que establece las especificaciones debería comprobar que los agregados especificados están o pueden estar disponibles en el área de la obra, con respecto a la granulometría, propiedades físicas o químicas o combinación de ellas.
1.3 Esta norma es también para ser utilizada en especificaciones de proyecto para definir la calidad del agregado, el tamaño máximo del agregado, y otros requisitos de granulometría específicos. Los responsables de seleccionar la dosificación para la mezcla del concreto deben tener la responsabilidad de determinar la dosificación de agregado fino y grueso y la adición de una mezcla de agregados de diferente tamaño si se requiere o aprueba. 1.4 Los valores se deben regir de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades SI. Dentro del texto, las unidades del sistema inglés son mostradas entre paréntesis. Los valores indicados en cada sistema pueden no ser equivalencias exactas; por lo tanto, cada sistema debe ser usado independientemente uno del otro. La combinación de valores de los dos sistemas puede resultar en una no conformidad con la norma. 1.5 El texto de esta norma cita notas y notas a pie de página que proveen material explicativo. Estas notas y notas al pie de página (excluyendo aquellas en tablas y figuras) no deben ser consideradas como requisitos de esta norma. 1)
Para agregados livianos, véase la norma ASTM C331, ASTM C332 y ASTM C330; para agregados pesados véase la normaINTE 06-02-31-09 (ASTM C 637) y la ASTM C638.
2 NORMAS DE REFERENCIA INTE 06-02-12-08 (ASTM C117), " Método para determinar por lavado el material que pasa el tamiz 75 µm en agregados minerales". INTE 06-02-21-08 (ASTM C29) "Determinación de la masa unitaria y los vacíos entre partículas de agregados". INTE 06-02-22-09 (ASTM C40), "Método de ensayo para la determinación de impurezas orgánicas en agregado fino para concreto". INTE 06-02-23-09(ASTM C87), " Método para determinar el efecto de las impurezas orgánicas en los agregados finos sobre la resistencia del mortero". INTE 06-02-24-09 (ASTM C88), " Método de ensayo para determinar la sanidad de los agregados usando sulfato de sodio o sulfato de magnesio".
INTE 06-02-26-09(ASTM C123), " Método de ensayo para partículas livianas en los agregados".
INTE 06-02-27-09 (ASTM C131), "Determinación de la resistencia al desgaste de agregados gruesos hasta de 37,5 mm utilizando la maquina de los Ángeles". INTE 06-02-09-07 (ASTM C136), "Método de ensayo para el análisis granulométrico en mallas de agregado fino y grueso". INTE 06-02-28-09 (ASTM C142), "Método de ensayo para determinar el porcentaje de terrones de arcilla y partículas deleznables en los agregados". INTE 06-02-29-08 (ASTM C342), " Método del método para el cambio de volumen potencial de las combinaciones del Cemento-Agregado". INTE 06-02-30-09 (ASTM C535), "Determinación de la resistencia al desgaste de agregados gruesos de tamaño pequeño por abrasión e impacto en la maquina de los Angeles". INTE 06-02-31-09 (ASTM C637), "Especificación para los agregados usados en concreto para protección radiológica". INTE 06-02-32-09 (ASTM D75), "Práctica para la toma de muestras de agregados". INTE 06-01-09-09,(ASTM C125) "Terminología relacionada con concreto y agregados de concreto". ASTM C 227, "Test Method for Potential Alkali Reactivity of Cement-Aggregate Combinations (Mortar-Bar Method)". ASTM C289, "Test Method for Potential Alkali-Silica Reactivity of Aggregates (Chemical Method)". ASTM C294, "Descriptive Nomenclature for Constituents of Concrete Aggregates". ASTM C295, "Guide for Petrographic Examination of Aggregates for Concrete". ASTM C311, "Test Method for Sampling and Testing Fly Ash or Natural Pozzolans for Use as a Mineral Admixture in Portland-Cement Concrete". ASTM C330, "Specification for Lightweight Aggregates for Structural Concrete". ASTM C331, "Specification for Lightweight Aggregates for Concrete Masonry Units". ASTM C332, "Specification for Lightweight Aggregates for Insulating Concrete". ASTM C441, "Test Method for Effectiveness of Mineral Admixtures or Ground Blast-Furnace Slag in Preventing Expansion of Concrete Due to the Alkali-Silica Reaction". ASTM C586, "Test Method for Potential Alkali Reactivity of Carbonate Rocks for Concrete Aggregates (Rock Cylinder Method)". ASTM C595, "Specification for Blended Hydraulic Cements". ASTM C618, "Specification for Coal Fly Ash and Raw or Calcined Natural Pozzolan for Use as a Mineral Admixture in Concrete".
ASTM C638, "Descriptive Nomenclature of Constituents of Aggregates for Radiation-Shielding Concrete". ASTM C666, "Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thaeing".
ASTM C989, "Specification for Ground Granulated Blast-Furnace Slag for Use in Concrete and Mortars". ASTM C1105, "Test Method for Length Change of Concrete Due to Alkali-Carbonate Rock Reaction". ASTM C1157, "Performance Specification for Hydraulic Cement". ASTM C1240, "Specification for Use of Silica Fume as a Mineral Admixture in Hydraulic-Cement Concrete, Mortar, and Grout". ASTM C1260, "Test Method for Potential Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method)". ASTM C1293, "Test Method for Concrete Aggregates by Determination of Length Change of Concrete Due to Alkali-Silica Reaction". ASTM D 3665, "Practice for Random Sampling of Construction Materials". ASTM E 11, "Specification for Wire-Cloth and Sleves for Testing Purposes".
3 DEFINICIONES Para las definiciones de términos usados en esta norma, refiérase a la norma INTE 06-01-09-08.
4 INFORMACIÓN DE LA ORDEN DE COMPRA Y DE ESPECIFICACIÓN 4.1 Cuando el comprador directo de agregados lo considere necesario, puede incluir, la información del apartado 4.2 en la orden de compra. La persona que establece las especificaciones del proyecto puede incluir en los documentos del proyecto, cuando lo considere necesario, información para describir el agregado que se utilizará según los ítems aplicables en el apartado 4.3. 4.2 Si aplica, se puede incluir en la orden de compra de agregados la siguiente información: 4.2.1 Cita de esta norma. 4.2.2 Si la orden es para agregado fino o para agregado grueso. 4.2.3 Cantidad, en toneladas métricas o metros cúbicos. 4.2.4 Fuente de extracción del agregado (información suministrada previamente del fabricante) 4.2.5 Cuando la orden es para agregado fino: 4.2.5.1 Si aplica la restricción sobre materiales reactivos del apartado 7.3. 4.2.5.2 Qué sal debe ser utilizada en el caso del ensayo de resistencia a los sulfatos (véase el apartado 8.1). Si no se indica ninguna, debe utilizarse sulfato de sodio o sulfato de magnesio.
4.2.4.3 El límite apropiado para el material que pasa el tamiz de 75-µm (No.200) (véase la Tabla 1). Si no se indica, debe aplicarse el límite del 3,0 % máximo.
4.2.4.4 El límite apropiado para carbón y lignito (véase la Tabla 1). Si no lo indica, debe aplicarse el límite del 1,0 % máximo, 4.2.5 Cuando la orden es para agregado grueso: 4.2.5.1 La granulometría (número de tamaño) (véase apartado10.1 y Tabla 2), o granulometría alternativa como se haya acordado entre el comprador y el proveedor de agregados. 4.2.5.2 La designación de clase (véase apartado 11.1 y Tabla 3) 4.2.5.3 Si aplica la restricción sobre materiales reactivos del apartado 11.2. 4.2.5.4 Qué sal será utilizada en el caso del ensayo de resistencia a los sulfatos (véase Tabla 3). Si no se indica ninguna, debe utilizarse sulfato de sodio o sulfato de magnesio, y 4.2.6 Toda excepción o ampliación a esta norma (véase la nota 1) 4.3 Incluir en las especificaciones de proyecto para agregados la siguiente información, según aplique: 4.3.1 Cita de esta norma (INTE-06-01-02-08) 4.3.2 Cuando el agregado descrito es agregado fino: 4.3.2.1 Si aplica la restricción sobre materiales reactivos del apartado 7.3 4.3.2.2 Qué sal será utilizada en el caso del ensayo de resistencia a los sulfatos (véase el apartado 8.1). Si no se indica ninguna, debe utilizarse sulfato de sodio o sulfato de magnesio 4.3.2.3 El límite apropiado para el material que pasa el tamiz de 75-µm (No 200) (ver tabla 1). Si no se indica, debe aplicarse el límite del 3,0 %, y 4.3.2.4 El límite que se aplica respecto al carbón y lignito (véase Tabla 1). Si no se indica, debe aplicarse el límite del 1,0 % 4.3.3 Cuando el agregado descrito es agregado grueso, incluir: 4.3.3.1 El tamaño máximo nominal o tamaños permitidos, con base al espesor de la sección o espaciamiento de las barras de refuerzo u otros criterios. En lugar de indicar el tamaño máximo nominal, la persona que establece las especificaciones debe designar la estructura granulométrica (véase apartado 10.1 y Tabla 2). La designación de la estructura granulométrica para indicar un tamaño nominal no debe restringir a la persona responsable para seleccionar la dosificación de combinar dos o más granulometrías de agregado para obtener la granulometría deseada, siempre que las granulometrías no estén restringidas de otro modo por el la persona que establece las especificaciones de proyecto y el tamaño máximo nominal indicado por la estructura granulométrica no sea excedido. 4.3.3.2 La designación de clase (véase el apartado 1.1 y la tabla 3) 4.3.3.3 Si aplica la restricción sobre materiales reactivos del apartado 11.2 4.3.3.4 Qué sal debe ser utilizada en el caso del ensayo de resistencia a los sulfatos (véase la tabla 3). Si no se indica ninguna, debe utilizarse sulfato de sodio o sulfato de magnesio, y
4.3.4 La persona responsable de seleccionar la dosificación del concreto si no es productor de concreto. 4.3.5 Toda excepción o ampliación a esta norma (ver la nota 1).
AGREGADO FINO 5 CARACTERÍSTICAS GENERALES El agregado fino debe ser arena natural, arena artificial, o una combinación de ellas.
6 GRANULOMETRÍA 6.1 Análisis granulométrico El agregado fino, excepto como se establece en el apartado 6.2 y 6.3 debe ser graduado dentro de los siguientes límites: Tamiz
Porcentaje que pasa
(especificación E 11) 9,5 mm (3/8-in)
100
4,75-mm (No 4)
95 a 100
2,36-mm (No 8)
80 a 100
1,18-mm (No. 16)
50 a 85
600-µm (No 30)
25 a 60
300-µm (No 50)
5 a 30
150-µm (No 100)
0 a 10
Nota 2: los concretos con granulometrías de agregado fino cerca de los mínimos de porcentaje que pasa 300 µm (No 50) y 150 µm (No 100) a veces tienen dificultades con la trabajabilidad, bombeo o exudación excesiva. La incorporación de aire incorporado, cemento adicional, o de un aditivo mineral aprobado para proveer los finos deficientes, son métodos utilizados para mitigar dichas dificultades.
6.2 el agregado fino no debe tener más de 45 % de porcentaje que pase cualquier tamiz y retenido en el tamiz próximo siguiente de los mostrados en el apartado 6.1, y su módulo de finura no debe ser menor que 2,3 ni mayor que 3,1. 6.3 El agregado fino que no cumpla estos requisitos de granulometría debe cumplir los requisitos de este capítulo siempre que el proveedor pueda demostrar al comprador o a la persona que establece las especificaciones que el concreto de la clase especificada, hecho con el agregado fino en consideración, tendrá las propiedades relevantes (ver nota 4) al menos iguales a las del concreto hecho con los mismos materiales, con la excepción de que el agregado fino de referencia debe ser seleccionado de una fuente que tenga un registro de desempeño aceptable en la fabricación de concreto similares. Nota 3: se debería considerar que el agregado fino que conforma los requisitos de granulometría de una especificación, preparada por otra organización tal como una organización de transporte estatal, que es de uso general en el área, tiene un registro de servicio satisfactorio con respecto a aquellas propiedades del concreto afectadas por la granulometría. Nota 4: las propiedades relevantes son aquellas propiedades del concreto que son importantes para el uso particular que está siendo considerado.
6.4 Para cargamentos continuos de agregado fino desde una fuente dada, el módulo de finura no debe variar más de 0,20 respecto al módulo de finura de base. El módulo de finura de base debe de ser el valor que es típico de la fuente. El comprador o la persona que establece las especificaciones tienen la autoridad para aprobar un cambio en el módulo de finura de base. Nota 5: el módulo de finura de base debería ser determinado a partir de ensayos previos, o si no existen ensayos previos, a partir de la media de los valores de módulos de finura para las primeras diez muestras (o todas las muestras precedentes si son menos de diez) en la orden. La dosificación de una mezcla de concreto puede depender del módulo de finura de base del agregado fino que será utilizado. Por la tanto, cuando parezca que el módulo de finura de base es considerablemente diferente de valor utilizado en la mezcla de concreto, puede ser necesario un ajuste adecuado en la mezcla.
7 SUSTANCIAS PERJUDICIALES 7.1 La cantidad de sustancias perjudiciales en agregado fino no debe exceder los límites establecidos en la Tabla 1. Tabla 1 ⎯ Límites para sustancias perjudiciales en agregados finos para concreto Porcentaje en masa de la muestra total, Máximo Grumos de arcilla y partículas friables 3,0 Material más fino que el tamiz 75-µm (No 200): Concreto sujeto a abrasión 3,0 Todo el otro concreto 5,0 Carbón y lignito: Donde la apariencia de la superficie el concreto es importante 0,5 Todo el otro concreto 1,0 A
En el caso de arena artificial, si el material más fino que el tamiz 75 µm. (No.200) consiste en polvo de fractura, esencialmente libre de arcilla o esquisto se permite incrementar estos limites conforme lo estable el anexo X.2.
7.2 Impureza Orgánicas: 7.2.1 El agregado fino debe estar libre de cantidades perjudiciales de impurezas orgánicas. Excepto como aquí se especifica, los agregados sujetos al ensayo de impurezas orgánicas y que producen un color más oscuro que el estándar, deben ser rechazados. 7.2.2 Se permite el uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo, siempre que la decoloración se deba principalmente a la presencia evidente de pequeñas cantidades de carbón, lignito o partículas discretas similares. 7.2.3 Se permite el uso de un agregado fino que no cumpla con el ensayo, siempre que, cuando se ensaye el efecto de impurezas orgánicas en la resistencia del mortero, la resistencia relativa a 7 días, calculada de acuerdo con el método de ensayo de la normaINTE 06-02-23-09 no sea menor de 95 %. 7.3 Cuando el concreto va a estar sujeto a humedecimiento o expuesto a una humedad atmosférica permanente o en contacto con suelo húmedo no debe contener ningún material que sea perjudicialmente reactivo con los álcalis del cemento en una cantidad suficiente para causar expansión excesiva del mortero o del concreto, excepto que si dichos materiales se presentan en cantidades perjudiciales, la utilización de agregado fino no está prohibida cuando se utilice con un cemento que contenga menos de 0,60 % de álcalis calculados como equivalente de óxido de sodio
(Na2O+ 0,658 K2O) o con la adición de un material que haya demostrado evitar la expansión nociva debida a la reacción álcali-agregado. (Véase el Anexo X1).
8 SANIDAD DEL AGREGADO 8.1 El agregado fino sujeto a cinco ciclos del ensayo de sanidad debe tener una pérdida media ponderada no mayor del 10 % cuando se utiliza sulfato de sodio ó 15 % cuando se utiliza sulfato de magnesio, con excepción a lo establecido en los apartados 8.2 y 8.3. 8.2 El agregado fino que no cumple los requisitos descritos del apartado 8.1 se debe considerar que cumple los requisitos de este capítulo, si el proveedor puede demostrar al comprador o a quien establece las especificaciones, que el concreto de propiedades semejantes, fabricado con agregado similar de la misma fuente, ha mostrado un comportamiento satisfactorio cuando ha estado expuesto a condiciones de intemperie similares a las que se van a encontrar en la obra. 8.3 El agregado fino que no tiene un registro de servicio comprobable y que no cumple los requisitos del apartado 8.1, se debe considerar que cumple los requisitos de este capítulo si el proveedor puede demostrar al comprador o a quien establece las especificaciones, que brinda resultados satisfactorios en concreto sujeto a ciclos de congelamiento-descongelamiento (Ver la norma ASTMC 666).
AGREGADO GRUESO 9 CARACTERÍSTICAS GENERALES El agregado grueso debe consistir en grava, grava triturada, piedra triturada, escoria de alto horno enfriada al aire, o concreto de cemento hidráulico triturado (ver nota 6), o una combinación de ellos, conforme a los requisitos de esta norma. Nota 6: a pesar que el concreto de cemento hidráulico triturado ha sido utilizado como un agregado con resultados informados como satisfactorios, su utilización puede exigir algunas precauciones adicionales. Los requisitos del agua de mezclado pueden ser incrementados debido a la tosquedad del agregado. El concreto parcialmente deteriorado, utilizado como agregado, puede reducir la resistencia al congelamientodescongelamiento, afectar las propiedades de vacíos de aire o degradarse durante la manipulación, mezclado o colocado. El concreto triturado puede tener componentes que sean susceptibles a reacción álcali-agregado o al ataque de sulfatos en el nuevo concreto o puede traer sulfatos, cloruros, o material orgánico al nuevo concreto en su estructura de poros.
10 GRANULOMETRÍA 10.1 Los agregados gruesos deben cumplir con los requisitos prescritos en la tabla 2 para la estructura granulométrica especificada. Nota 7: los intervalos mostrados en la Tabla 2 son, por necesidad, muy grandes para adecuarse a las condiciones de toda la nación. Para el control de calidad de una operación específica, un productor debería desarrollar una granulometría media para la fuente particular y las instalaciones de producción, y debería controlar las granulometrías de producción dentro de tolerancias razonables respecto a esta media. Cuando se utiliza una estructura granulométrica de 50 mm a 4,75 mm (2 pulg a Nº4) o 37,5 mm a 4,75 mm (1 ½ pulg a Nº4), el agregado se debería proveer en al menos dos tamaños separados.
11 SUSTANCIAS PERJUDICIALES 11.1 Excepto por las disposiciones del apartado 11.3 los límites dados en la Tabla 3 deben aplicar para la clase de agregado grueso designada en la orden de compra u otro documento (vea Nota 8 y Nota 9).Si la clase no es especificada, deben aplicar los requisitos para Clase A3, H3 Y S1 en los ambientes agresivos, húmedos y secos respectivamente (véase la tabla 3). Nota 8: es conveniente que la persona que establece las especificaciones, designe la clasificación de agregado grueso que va a usarse en la obra, basado en la severidad de la meteorización, abrasión y otros factores de exposición. (véase la Tabla 3). Se espera que los límites para agregado grueso correspondientes a cada designación de clase aseguren un desempeño satisfactorio en el concreto para el tipo y localización de la construcción. Al seleccionar una clase con unos limites indebidamente restrictivos, esto puede ocasionar costos innecesarios, si los materiales que cumplen dichos requisitos no están disponibles en el sitio. La selección de una clase con límites poco restrictivos puede dar como resultado un comportamiento no satisfactorio y el deterioro prematuro del concreto. Aunque el concreto de diferentes partes de una estructura simple se puede elaborar adecuadamente con diferentes clases de agregado grueso, quien establece las especificaciones puede exigir que el agregado grueso de todo el concreto se ajuste a la misma clase más restrictiva, para reducir el riesgo de recibir un concreto con la clase errónea de agregado, especialmente en pequeños proyectos. Nota 9: es conveniente que cuando se vayan a realizar obras, especialmente las cercanas a los límites de los ambientes establecidos en la tabla 3, se consulten los registros de la entidad pertinente, para conocer la precipitación pluviométrica y los ciclos hielo-deshielo esperados, para determinar la severidad de dichas condiciones y con base en esto, establecer los requisitos del ensayo del agregado grueso. Para construcciones en altitudes mayores a 1 520 m sobre el nivel del mar, es conveniente considerar la posibilidad de meteorización más severa. En zonas áridas, la severidad de la meteorización puede ser menor que la indicada.
11.2 El agregado grueso para utilizar en concreto que estará sujeto a humedad, exposición prolongada a humedad atmosférica, o contacto con terreno húmedo no debe contener ningún material que sea perjudicialmente reactivo con los álcalis en el cemento en una cantidad suficiente como para causar excesiva expansión de mortero o concreto excepto que si tales materiales están presentes en cantidades perjudiciales, el agregado grueso podría utilizarse con un cemento que contenga menos del 0,60 % de álcalis calculados como equivalente de óxido de sodio (Na2O+0,658K2O) o con la incorporación de un material que haya demostrado evitar la expansión dañina debida a la reacción álcali-agregado. (Ver Anexo X1). 11.3 Los resultados de los ensayos de agregados gruesos que excedan los limites especificados en la Tabla 3 se deben considerar que cumplen los requisitos de esta sección, si el proveedor puede demostrar al comprador o a la persona que establece las especificaciones que el concreto fabricado con agregado similar de la misma fuente ha brindado un servicio satisfactorio cuando ha estado expuesto a condiciones similares a las que se van a encontrar; o si no se posee un registro de servicio demostrable, si el agregado produce concreto con las propiedades relevantes satisfactorias. (Ver nota 4).
INTE 06-01-02-09
Tabla 2 ⎯ Estructura granulométrica para agregados gruesos
Tamaño nominal (tamiz con aberturas cuadradas) 90 a 37.5 mm (3½ a 1½ In) 63 a 37,5 mm (2½ a 1½ ") 50 a 25,0 mm (2 a 1 ") 50 a 4,75 mm (2 " a No 4) 37,5 a 19,0 mm (1½ to ¾ ") 37,5 a 4,75 mm (1½ " a No. 4) 25,0 a 12,5 mm (1 a ½") 25,0 a 9,5 mm (1 a 3/8 ") 25,0 a 4,75 mm (1 " a No. 4) 19,0 a 9,5 mm (3/4 a 3/8 ") 19,0 a 4,75 mm (3/4 " a NO. 4) 12,5 a 4,75 mm (3/8 " a No.4) 9,5 a 2,36 mm (3/8 " a No.8) 9,5 a 1,18 mm (3/8 " a No. 16) 4,75 a 1,18 mm (No. 4 a No. 16)
Cantidades más finas que cada tamiz de laboratorio (aberturas cuadradas), porcentaje en masa 100 mm (4in.)
90mm (3½ in.)
75 mm (3in.)
63 mm (2½ in.)
50 mm (2 in.)
37,5 mm (1½ in.)
25,0 mm (1 in.)
19,0 mm (¾ in.)
12,5 mm (½ in.)
9,5 mm (3/8 in.)
4,75 mm (No. 4)
2,36 mm (No. 8)
1,18 mm (No. 16)
300 µm (No.050)
100
90 a 100
***
25 a 60
***
0 a 15
***
0a5
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***
***
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***
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***
***
100
90 a 100
35 a 70
0 a 15
***
0a5
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***
***
***
***
***
***
***
***
100
90 a 100
35 a 70
0 a 15
***
0a5
***
***
***
***
***
***
***
***
100
95 a 100
***
35 a 70
***
10 a 30
***
0a5
***
***
***
***
***
***
***
100
90 a 100
20 a 55
0 a 15
***
0a5
***
***
***
***
***
***
***
***
100
95 a 100
***
35 a 70
***
10 a 30
0a5
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***
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***
***
***
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***
100
90 a 100
20 a 55
0 a 10
0a5
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***
***
***
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***
100
90 a 100
40 a 85
10 a 40
0 a 15
0a5
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100
95 a 100
***
25 a 60
***
0 a 10
0a5
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***
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***
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***
100
90 a 100
20 a 55
0 a 15
0a5
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***
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***
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***
100
90 a 100
***
20 a 55
0 a 10
0a5
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***
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***
100
90 a 100
40 a 70
0 a 15
0a5
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***
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100
85 a 100
10 a 30
0 a 10
0a5
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***
***
***
100
90 a 100
20 a 55
5 a 30
0 a 10
0a5
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100
85 a 100
10 a 40
0 a 10
0a5
El agregado con una estructura granulométrica de 4,75 mm a 1,18 mm está definido en la norma INTE 06-01-09-09 como un agregado fino. Está incluido como un agregado grueso cuando está combinado con un material de estructura granulométrica de 9,5 mm a 2,36 mm para crear una estructura granulométrica de 9,5 mm a 1,18 mm, que es agregado grueso según está definido en la norma INTE 06-01-09-09.
12
INTE 06-01-02-09 Tabla 3 ⎯ Límites para sustancias perjudiciales y requisitos de propiedades físicas de agregado grueso para concreto Los ambientes de exposición son definidos como sigue: (A) Ambiente agresivo (marino y/o de agresividad química). Elementos en zonas de humedad o sumergidas en el mar con una cara expuesta al aire. Elementos en aire saturado de sales (zona costera). (H) Ambiente húmedo: Interior de edificaciones con humedad relativa mayor al 60 % por más de tres meses al año Elementos exteriores expuestos al viento. Elementos en suelos no reactivos o no agresivos, y/o en agua. (S) Ambiente seco:
Interior de edificaciones habitables. Componentes interiores que no se encuentran expuestos en forma directa al viento ni a suelos o agua. Regiones con humedad relativa mayor al 60 % por un lapso no mayor a tres meses al año.
Máximo admisible % Designación de clase
Tipo o localización de la construcción de concreto
Sumatoria de Grumos de Partículas grumos de arcilla, arcilla y livianas partículas partículas (densidad friables friables relativa GSSS (densidad menor de relativa GSSS. menor de 2,40) 2,40)
Material más fino que el tamiz de 75-µm
(No. 200)
Carbón y lignitos
Abrasión A)
Sanidad por sulfato de sodio (5 ciclos) B)
Ambiente agresivo (marino y/o de agresividad química) A1
A2 A3
Zapatas, fundaciones, columnas y vigas que no están expuestas a la intemperie, losas de pisos interiores que van a ser revestidas. Pisos interiores sin revestimiento.
10,0
---
---
5,0
---
---
Muros de fundación por encima del nivel del terreno, muros de retención, estribos, pilares, vigas principales y vigas expuestas a la intemperie.
5,0
5,0
7,0
1,0 C)
1,0
50
---
1,0 C)
0,5
50
---
1,0 C)
0,5
50
18
13
Designación de clase
Máximo admisible %
A4
A5
Tipo o localización de la construcción de concreto
Pavimentos, tableros de puentes, caminos y cordones de caño, senderos, patios, pisos de garajes, terrazas y pisos expuestos, o estructuras frente al agua sujetas frecuentemente a mojarse. Concreto arquitectónico exterior.
Sumatoria de Grumos de Partículas grumos de arcilla, arcilla y livianas partículas partículas (densidad friables friables relativa GSSS (densidad menor de relativa GSSS. menor de 2,40) 2,40)
Material más fino que el tamiz de 75-µm
(No. 200)
Sanidad por sulfato de sodio (5 ciclos) B)
Carbón y lignitos
Abrasión A)
3,0
5,0
5,0
1,0 C)
0,5
50
12
2,0
3,0
3,0
1,0 C)
0,5
50
12
Ambiente húmedo H1
Zapatas, fundaciones y vigas que no expuestas a la intemperie, losas de pisos internas que van a ser revestidas.
H2
Pisos interiores revestimiento.
H3
H4
H5
10,0
---
---
1,0
C)
1,0
50
---
5,0
---
---
1,0
C)
0,5
50
---
Muros de fundación por encima del nivel del terreno, muros de retención, estribos, pilares, vigas principales y vigas expuestas a la Pavimentos, tableros de puentes, caminos y cordones de caño, senderos, patios, pisos de garajes, terrazas y pisos expuestos, o estructuras frente al agua sujetas frecuentemente a
5,0
8,0
10,0
1,0
C)
0,5
50
12
5,0
5,0
7,0
1,0
C)
0,5
50
12
Concreto arquitectónico expuesto.
3,0
3,0
5,0
1,0
C)
0,5
50
12
sin
S1
S2
Losas sujetas a la abrasión del tráfico, tablero de puentes, pisos, senderos, pavimentos. Todas las otras clases de concreto.
5,0
Ambiente seco ---
10,0
--
--
1,0 C)
0,5
50
--
1,0 C)
1,0
50
--
Notas: A ) La
escoria de alto horno enfriada al aire y triturada está excluida de los requisitos de abrasión. La densidad masiva (peso unitario) envarillada o vibrada de la escoria de alto horno enfriada al aire y partida no debe ser menor que 1 120 kg/m3 (70 lb/ft3 ). La granulometría de la escoria utilizada en el ensayo de densidad aparente (peso unitario) debe ser conforme a la granulometría que se utilizará en el concreto. La pérdida por abrasión de la grava, grava triturada, o piedra triturada debe ser determinada en el tamaño o tamaños de ensayo más cercano correspondiente a la granulometría o granulometrías que se utilizarán en el concreto. Cuando se vayan a utilizar más de una granulometría, el límite de la pérdida por abrasión debe aplicar a cada una. B) Los
límites admisibles para resistencia de los agregados debe ser del 18 % si se utiliza sulfato de magnesio.
c) Este porcentaje bajo cualquier de las siguientes condiciones : (1) puede ser aumentado a 1,5 si el material está esencialmente libre de arcilla o esquisto; o (2) si se sabe que la fuente del agregado fino a ser utilizado en el concreto contiene menos que la cantidad máxima especificada que pasa el tamiz 75 -µm (No. 200) (Tabla 1) se puede aumentar el límite de porcentaje (L) sobre la cantidad en el agregado grueso a L = 1 + [(P)/(100 – P)¨ (T – A), donde P = porcentaje de arena en el concreto como un porcentaje de de agregados total, T = el límite de la Tabla 1 para la cantidad permitida en el agregado fino, y A = la cantidad real en el agregado fino. (Esto proporciona un cálculo ponderado diseñado para limitar la masa máxima de material que pasa el tamiz 75 -µm (No 200) en el concreto a la que se obtendría si ambos agregados fino y grueso fueran provistos al porcentaje máximo tabulado para cada uno de estos ingredientes).
12 MÉTODOS DE MUESTREO Y ENSAYO 12.1 Se debe muestrear y ensayar los agregados de acuerdo con los siguientes métodos, excepto que se indique de otra manera en esta norma. Realizar los ensayos requeridos sobre especímenes de ensayo que cumplan con los requisitos de los métodos de ensayo designados. Se permite utilizar el mismo espécimen de ensayo para análisis de tamizado y para la determinación del material más fino que el tamiz 75-µm (No. 200). La utilización de tamaños separados por un análisis de tamizado es aceptable para ensayos de resistencia de los agregados o de abrasión, sin embargo, se requiere la preparación de un espécimen de ensayo adicional (véase la nota 10). Para otros procedimientos de ensayo y la evaluación de reactividad alcalina potencial, cuando sean requeridas, utilice especímenes de ensayo independientes. Nota 10: el material utilizado para el ensayo de sanidad requiere ser tamizado nuevamente para permitir la preparación adecuada del espécimen de ensayo especificado en la norma INTE 06-02-24-09.
12.1.1Muestreo El muestreo se debe realizar conforme la norma INTE 06-02-32-09 y la norma ASTM D 3665. 12.1.2Granulometría y módulo de finura La granulometría y módulo de finura se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-02-09-07. 12.1.3Cantidad de material más fino que el tamaño de 75 -µm (No. 200).
Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0212-08.
12.1.4Impurezas orgánicas Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0222-09. 12.1.5Efecto de impurezas inorgánicas sobre la resistencia Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0223-09. 12.1.6Sanidad de los agregados Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0224-09. 12.1.7Grumos de arcilla y partículas friables Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0228-09. 12.1.8Carbón y lignito Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0226-09, utilizando un líquido de una gravedad específica de 2,0 para remover las partículas de carbón y lignito. Solo el material que es marrón-negruzco, o negro, debe ser considerado carbón o lignito. El coque no debe ser clasificado como carbón o lignito 12.1.9Densidad masiva (peso unitario) de escoria Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0221-08. 12.1.10
Abrasión de agregado grueso Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-0227-09 o el método de ensayo de la norma INTE 06-02-30-09.
12.1.11
Agregados reactivos Ver el anexo X1
12.1.12
Hielo y deshielo Se debe determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma ASTM C666.
12.1.13
Partículas livianas
Las partículas livianas en una muestra de agregado grueso con una densidad relativa (gravedad específica) menor que 2,40 se deben determinar conforme se establece en el método de ensayo de la norma INTE 06-02-26-09 y para identificar cuáles de las partículas en la fracción liviana son horsteno se debe hacer conforme lo establece la guía de la norma ASTM C295.
13 CORRESPONDENCIA Esta norma nacional no es equivalente con ninguna norma internacional, por no existir referencia alguna al momento de su elaboración. Esta norma nacional equivale parcialmente con la norma ASTM C 33-2007, “Especificación Normalizada para agregados para Concreto”
ANEXO X (informativo) X1. MÉTODOS PARA EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE EXPANSIÓN PERJUDICIAL DEBIDA A LA REACTIVIDAD ALCALINA DE UN AGREGADO
X1.1 Introducción X1.1.1 Métodos de laboratorio Se han propuesto muchos métodos de ensayo para evaluar el potencial de expansión perjudicial debida a la reactividad alcalina de un agregado y algunos han sido adoptados como normas de la ASTM. Sin embargo, no hay acuerdo general sobre la relación entre los resultados de estos ensayos y la cantidad de expansión esperada o tolerada en servicio. Por esto, la evaluación de la conveniencia de un agregado debería basarse en el juicio, interpretación de datos de ensayos, y resultados de examinar estructuras de concreto que contenga los mínimos agregados y materiales cementicios similares con niveles similares de álcalis. Los resultados de los ensayos citados en este anexo pueden asistir en la realización de la evaluación. Cuando se interpreta la expansión de los especìmenes de laboratorio, se debería atender no sólo a los valores de expansión a edades específicas, sino también a la forma de la curva de expansión, que puede indicar si la expansión se está estabilizando o si continúa a una velocidad constante o acelerada. X1.1.2 Evaluación de registros de servicio Si se dispone de datos de registros de servicio de concreto comparable, válidos, estos deberían prevalecer sobre los resultados de los ensayos de laboratorio en la mayoría de los casos. Para ser considerados válidos, los registros de servicio deberían estar disponibles por al menos 10 años para agregados, materiales cementicios, y exposiciones suficientes similares a aquellas en las que un agregado está siendo considerado para utilización futura. Para trabajos bajo condiciones de humedad diseñados con una vida útil mayor a 10 años, o si los resultados de ensayos de laboratorio muestran que el agregado puede ser perjudicialmente reactivo, debería documentarse un período mayor de registros de servicio. Períodos mayores de servicios documentados pueden ser requeridos para propuestos diseñados para una vida útil larga. Para trabajos propuestos diseñados para una vida útil larga Períodos más largos de servicio documentado pueden ser requeridos para trabajos propuestos diseñados para una vida útil larga, o si los resultados de ensayos de laboratorio muestran que el agregado puede ser perjudicialmente reactivo.
X1.1.3 Mitigación de la reacción Álcali-Agregado Si se ha determinado que un agregado es potencial perjudicialmente reactivo en un concreto a través del laboratorio por evaluación de registros de servicio, la utilización de ese agregado debería ser considerado con medidas conocidas para evitar la expansión excesiva debida a la reacción álcali-
agregado. Vea las secciones de mitigación en este anexo bajo X1.3 Reacción álcali-sílice y X1.4 Reacción álcali-carbonato y referencias citadas para discusión de estrategias de prevención para concreto nuevo.
X1.2 Información de base X1.2.1 Se puede encontrar información de base sobre la reacción álcali-agregado en la Referencia (1)9, Nomenclatura descriptiva de la norma ASTM C294 y Guía ASTM C295 como se trata a continuación. Una discusión adicional se incluye en las Referencias (2) (3). Estas referencias tratan tanto sobre la reacción álcali-sílice como álcali-carbonato. X1.2.1.1 Método de ensayo de la norma ASTM C294 (Descriptive Nomenclatura for Constituents of Concrete Aggregates) Esta nomenclatura brinda descripciones de los componentes de agregados minerales e incluye una discusión de cuáles han sido asociados con expansión perjudicial debido a reacción de álcalis. X1.2.1.2 Método de ensayo de la norma ASTM C295 (Petrographic Examination of Aggregates) Esta guía define los procedimientos para examinar una muestra de agregado o una fuente potencial de agregados para determinar si hay presentes sustancias potencial y perjudicialmente reactivas y si las hay, en qué cantidades. X1.2.1.3 Reacción Álcali-Sílice Se sabe que ciertos materiales son potencial y perjudicialmente álcali-sílice reactivo. Estos incluyen formas de sílice como ópalo, calcedonia, tridimita, y cristobalita; el cuarzo criptocristalino y microcristlino, deformado o altamente fracturado; y el vidrio volcánico intermedio a ácido (rico en sílice) como es probable que ocurra en la riolita, andesita, o dacita. La determinación de la presencia y cantidades de estos materiales por examen petrográfico ayuda en la evaluación del potencial de reactividad alcalina. Un agregado puede ser potencial y perjudicialmente reactivo cuando alguno de estos materiales, tal como el ópalo, está presente en muy pequeñas cantidades (por ejemplo, 1%). X1.2.1.4 Reacción Álcali-Carbonato La reacción de la dolomita en ciertos carbonatos con álcalis ha sido asociada con expansión perjudicial de concreto que contiene tales rocas como agregado grueso. Los Carbonatos más rápidamente reactivos poseen una textura característica en la cual los cristales relativamente grandes de dolomita están dispersos en una matriz de granos más finos de calcita y arcilla. Estas rocas además tienen una composición en la cual la porción de carbono consiste en cantidades importantes tanto de dolomita como calcita, y el residuo insoluble en ácido contiene una cantidad significativa de arcilla. Ciertas rocas puramente dolomíticas también pueden producir una expansión lenta en el concreto. X1.3 Reacción Álcali-Sílice X1.3.1 Método de ensayo de la norma ASTM C 289 (Método químico) Los resultados del ensayo son valores para las cantidades de sílice disuelto (S c) y reducción en la alcalinidad (Rc) para cada una de las tres porciones de ensayo provenientes de la muestra de ensayo de agregado preparada. Los agregados representados por puntos (S C, Rc), que caen en el lado perjudicial de la curva de la figura X.1.1 del método de ensayo ASTM C 289 usualmente pueden considerarse como potencialmente reactivos. Las tres regiones delineadas en la figura son: (1) agregados considerados inocuos; (2) agregados considerados potencialmente perjudiciales; y (3) agregados considerados perjudiciales. Los agregados representados por puntos que caen en la región
potencialmente perjudicial por encima de la línea de puntos en la Figura X1.1 del método de ensayo de la norma ASTM C 289 pueden dar expansiones relativamente bajas en el mortero o concreto aunque sean extremadamente reactivas con álcalis. El ensayo puede ser hecho rápidamente y puede proveer información de ayuda, excepto para rocas lentamente reactivas tales como algunos gneiss graníticos y cuarcita. Además, como se señala en el anexoal método de ensayo de la norma ASTM C 289, los resultados pueden no ser correctos para agregados que contienen carbonatos o silicatos de magnesio,
tales como antigorita (serpentina), o componentes que producen reactividad lenta tardía. Vea el anexoal método de ensayo de la norma ASTM C 289 para una discusión de la interpretación de los resultados y referencias aplicables. Si los resultados de los ensayos indican un carácter perjudicial o potencialmente perjudicial, los agregados deberían ser ensayados de acuerdo con los métodos de ensayo de la norma ASTM C 227 o de la norma ASTM C 1293 para verificar el potencial de expansión en el concreto. X1.3.2 Método de ensayo de la norma ASTM C 227 (Mortar-Bar Method for Cement-Aggregate Combinations) Los resultados de este método de ensayo, cuando se utilice un cemento con alto contenido de álcalis, proporciona información sobre la probabilidad de que ocurra una expansión potencialmente perjudicial. El contenido de álcalis del cemento portland debería ser al menos de 0,8%, expresado como un porcentaje de óxido de sodio equivalente (% Na 2 O + 0,658 x % K2O). Las combinaciones de agregados y cementicios que han producido expansiones excesivas en este método de ensayo deberían ser consideradas potencialmente reactivas. Mientras la línea de demarcación entre las combinaciones inocuas y las potencialmente perjudiciales no está claramente definida, se considera en general que la expansión es excesiva si excede el 0,05 % en 3 meses o el 0,10 % en 6 meses. Las expansiones mayores que el 0,05 % en 3 meses no deberían considerarse como excesivas cuando la expansión al mes 6 permanece debajo del 0,10%. Los datos para ensayos del mes 3 deberían considerarse sólo cuando los resultados del mes 6 no están disponibles. Los límites pueden no ser conservadores para agregados lentamente reactivos. El método de ensayo de la norma ASTM C 227 no es adecuado para agregados lentamente reactivos, y su utilización para este propósito no está aconsejado (1, 2). Los agregados sospechosos de ser lentamente reactivos deberían ser evaluados utilizando el método de ensayo de la norma ASTM C1260 o el método de ensayo de la norma ASTM C1293. El método de ensayo de la norma ASTM C 227 es además utilizado con un agregado vítreo reactivo específico para verificar la efectividad de la mitigación de los cementos adicionados es que cumplen con la norma ASTM C 595, con los requisitos opcionales de expansión de morteros de la tabla 2, y que cumplen con la norma de desempeño ASTM C 1157 con la opción R. Estos procedimientos son similares a las disposiciones del método de ensayo de la norma ASTM C 441 discutido como sigue para aditivos minerales y escoria de alto horno. X1.3.3 Método de ensayo de la norma INTE 06-02-29-08 (Barras de morteros sujetos a cambios de temperatura y humedad) Este método de ensayo se desarrolló para investigar la expansión potencial de combinaciones cementoagregado que involucran agregados seleccionados del espécimen, la expansión de barras de mortero en este método de ensayo puede no estar relacionada con la reacción álcali-sílice bajo acondicionamiento de temperatura normal. Los datos sobre la utilización de este método de ensayo están dados en las referencias citadas en el pie de la página en este método de ensayo. Se indica que las combinaciones de cemento-agregado ensayadas por este procedimiento en las cuales la expansión iguala o excede el 0,20 % a una edad de 1 año pueden ser consideradas insatisfactorias para su utilización en concreto expuesto a amplias variaciones de temperatura y grado de saturación con agua. X1.3.4 Método de ensayo de la norma ASTM C 1260 (Mortar-Bar Method for Potencial Álcali Reactivity of Aggregate Este método de ensayo es una técnica de tamizado acelerado desarrollada para la detección de materiales que desarrollan expansiones perjudiciales lentamente sobre un largo período de tiempo. Se ha demostrado que desarrollan expansiones perjudiciales lentamente sobre un largo período de tiempo.
Se ha demostrado que algunos agregados que se comportan bien en obra faltan en este ensayo (4, 5). Los resultados de este método de ensayo no deberían ser utilizados para rechazar agregados a menos que haya sido establecido las fuentes de información suplementaria citada en el método de ensayo que la expansión detectada es realmente debida a reacción álcali-sílice. Hay buen acuerdo en la literatura publicada citada en el método de ensayo para los límites de expansión: (1) expansiones de menos del 0,10 % a 16 días después de ser colados son indicativas de desempeño inocuo en la mayoría de los casos; (2) expansiones de más del 0,20 % a 16 días son indicativas de expansión potencialmente
perjudicial; y (3) expansiones entre el 01,10 y el 0,20% a 16 días incluyen tanto agregados inocuos como perjudiciales en el desempeño en obra. Si los resultados de ensayo indican una expansión mayor que el 0,10 % a 16 días, el agregado debería ser ensayado de acuerdo con el método de ensayo de la norma ASTM C 1293 a menos que experiencia apropiada de obra demuestre que no es causa de expansión perjudicial en concreto. (Vea X1.3.7). X1.3.5 Método de ensayo de la norma ASTM C 1293 (Concrete Prism Method for Álkali-Silica Reactivity) El método de ensayo evalúa los agregados a expansión álcali-sílice potencial utilizando prismas de concreto. El método de ensayo es acelerado utilizando un elevado contenido de álcalis y las condiciones de exposición del método de ensayo de la norma ASTM C 227. El anexo al método de ensayo C1293 provee una guía sobre la interpretación de los resultados. “Cuando se evalúen agregados independientemente, aquellos con expansión mayor o igual a 0.04% en un año son considerados potencialmente reactivos. Cuando se evalúan combinaciones de puzolana o escoria, el ensayo debe ser extendido por dos años usando el 0.04% como límite de expansión.” Los agregados con expansión iguales o mayores que el 0,04 % a un año son considerados potencial y perjudicialmente reactivos. Se considera que este método es el procedimiento más confiable de los métodos de ensayo de la ASTM para la evaluación de los agregados para la reacción álcali-sílice.
X1.3.6 Mitigación de la reacción Álcali-Sílice Normalmente si un agregado demuestra ser no reactivo o inocuo produciendo una pequeña o ninguna expansión en el método de ensayo de la norma ASTM C 1260 o el método de ensayo de la norma ASTM C 1293, no es necesaria ninguna mitigación. Similarmente, si el agregado tiene un registro de servicio largo satisfactorio con materiales cementicios similares que tienen similares niveles de álcalis o más altos, no es necesaria ninguna mitigación. Por otro lado, la utilización de agregados juzgados como potencial y perjudicialmente álcali-sílice reactivos debería ser considerada con el uso de medidas conocidas para evitar la expansión excesiva. Estas incluyen medidas como : cemento con bajo contenido de álcalis (Especificación de la norma ASTM C 150 con la opción de bajo contenido de álcalis); cementos adicionados (norma ASTM C 595 con el requisito opcional de expansión de mortero de la Tabla 2 o la especificación de cemento por desempeño de la norma ASTM C 1157 con opción R); materiales puzolánicos (que cumplen con el requisito opcional físico de efectividad en control de reacción álcali-sílice en la Especificación de la norma ASTM C618 o reactividad con álcalis de cemento en la expansión excesiva del concreto debida a la reacción álcali-agregado como es discutida en el anexoX3 de la norma ASTM C989). La efectividad de los materiales cementicios o aditivos, o ambos, elegidos para mitigar un agregado potencialmente reactivo debería ser demostrada a través de ensayos de los materiales individuales, o ensayos de la combinación propuesta en el concreto. X1.3.7 Método de ensayo de la norma ASTM C 441 (Mortar-Bar Method for Effectiveness of Mineral Admixtures or Ground BlastFurnace Slag in Preventing Excessive Expansion of Concrete Due to the Álkali-Silice Reaction) Este método de ensayo, evalúa materiales cementicios en barras de mortero al igual que el ensayo ASTM C227, utilizando “vidrio de borosilicato como agregado. La norma ASTM C618 provee un criterio para su utilización aplicada a cenizas volante y puzolanas naturales crudas o calcinadas cuando son muestreadas y ensayadas de acuerdo con los Métodos de Ensayo C311. La norma ASTM C1240 provee criterios para la utilización del método de ensayo de la norma ASTM C441 para evaluar el vapor de sílice controlando expansión. El anexo X3 de la norma ASTM C989 describe su utilización para
escorio granulada de alto horno. En proyectos, materiales específicos pueden ser evaluados mediante morteros con proporciones de acuerdo con las mezclas de trabajo. En la evaluación de los resultados de estos ensayos, se debe reconocer que la “vidrio de borosilicato” es más reactiva que otros agregados para la construcción, por lo tanto la cantidad de puzolanas naturales o escoria granulada para controlar la expansión con el cemento Pórtland dado el contenido de álcali puede se mayor que el necesario para evitar el daño por expansión con un agregado para la construcción particular.
X1.3.8 ASTM C 1567 - Método de ensayo acelerado para determinar la reactividad potencial álcalisílica de combinaciones de materiales cementantes y agregado en barras de mortero. Este método evalúa combinaciones específicas de agregados y materiales cementantes compuestos de cemento hidráulico y puzolanas ó escorias granulares molidas de alto horno, bajo las condiciones de almacenaje especificadas en el método de ensayo C 1260. Desde que los especímenes de mortero están almacenados en la solución 1N NaOH, el método puede subestimar la eficacia de los materiales cementantes que se basan en un grado significativo de bajo contenido de álcali para la mitigación. En general, expansiones menores que 0,10 % a los 16 días, son consideradas indicadoras de un control potencial efectivo de ASR, expansión relacionada del agregado por la combinación especifica de materiales cementantes.
X1.3.9 El uso del método de prueba ASTM C1293 para evaluar la mitigación de la reacción potencial de los agregados es discutido en el apartado X1.3.5. Nota: El reglamento técnico RTCR 383:2004 especifica los requisitos de los cementos.
X1.4 Reacción Álcali-Carbonato X1.4.1 Método de ensayo de la norma ASTM C 586 (Rock Cilindres Method for Álkali-Carbonate Rock Reaction) Las rocas que son capaces de reaccionar potencial y perjudicialmente con carbonato son poco frecuentes y rara vez constituyen una proporción significativa de un depósito de roca que sea considerado para su utilización en la producción de agregado para concreto. El método de ensayo de la norma ASTM C586 ha sido utilizado exitosamente e investigación y en selección preliminar de fuentes de agregados para indicar la presencia de material con un potencial de expansiones perjudiciales cuando se utilicen en concreto. X1.4.2 Método de ensayo de la norma ASTM C 1105 (Concrete-Prism Method for Álkali-Carbonate Rock Reaction) Este método de ensayo está proyectado para evaluar combinaciones específicas de materiales en concreto cuando el agregado es considerado susceptible de expansión perjudicial en servicio debido a la reacción álcali-carbonato. El anexo al método de ensayo de la norma ASTM C 1105 provee información general y referencias respecto a la interpretación de resultados. Una combinación cementoagregado podría ser clasificada como potencial y perjudicialmente reactiva si la expansión media de seis especímenes de concreto es igual o mayor que: 0,015 % a los 3 meses: 0,025 % a los 6 meses; o 0,030 % a 1 año. Se prefieren los datos para las edades tardías. X1.4.3 Mitigación de la reacción Álcali-Carbonato Normalmente, si un carbonato no muestra la textura y composición características asociadas con este tipo de reacción, o si no produce expansión en cilindros de roca (Método de ensayo de la norma ASTM C 586) o prismas de concreto (método de ensayo de la norma ASTM C 1105), no es necesaria la mitigación para reacción álcali-carbonato. Análogamente, si el agregado tiene un largo registro de servicio satisfactorio con materiales y condiciones similares, no es necesaria la mitigación. Por otro lado, la utilización de agregados juzgados como potencial y perjudicialmente reactivos álcali-carbonato en concreto no es recomendada a menos que pueda demostrarse que los métodos de mitigación serán afectivos. En general no se ha encontrado que las puzolanas controlen la reacción álcali-carbonato. Las
medidas sugeridas para mitigación incluyen: evitar los carbonatos reactivos; seleccionar canteras; disminuir la cantidad de roca reactiva a menos del 20 % del agregado en el concreto; utilizar un tamaño máximo más pequeño; y la utilización de un cemento con muy bajo contenido de álcalis.
ANEXO X.2 (normativo)
X.2 Granulometría alternativa para agregados finos X.2.1 Introducción Agregados finos con granulometrías que no cumplen con los límites establecidos en el apartado 6.1 pueden producir concretos que tengan propiedades y características con desempeño aceptables, según sea su fuente y el tipo de finos presentes. Investigaciones sobre agregados finos manufacturados de un amplio ámbito de tipos de rocas y fuentes geográficos han demostrado que la calidad del concreto, producido usando un ámbito considerablemente más amplio de granulometrías, que el permitido en los actuales límites del aparatado 6.1de la presente norma, presentan calidad y desempeño adecuado. Agregados finos manufacturados con granulometrías alternativas también han demostrado producir concreto de una calidad y desempeño aceptable en Proyectos de pavimentos.
X.2.2 Guía para granulometrías de agregados finos alternativos X.2.2.1 Las investigaciones y la experiencia de campo han concluido que la granulometría del agregado fino manufacturado producto de la fragmentación de roca por trituración o por impacto, que cumple con los siguientes límites de la granulometría alternativa puede ser considerados aceptables para la producción de concreto. Tabla X.2.2.1. Límites de la granulometría alternativa de agregados finos Malla (Especificación E11) 9-5 mm (3/8in.) 4.75 mm (No. 4) 2.36 mm (No. 8) 1.18 mm (No.16) 600 um (No.30) 300 um(No.50) 150 um(No.100) 75 um( No.200)
Porcentaje pasando 100 80-100 60-100 40-85 20-60 10-45 0-30 0-18
X.2.2.2 Para acomodar los ámbitos de las granulometrías de agregados finos alternativos, se recomienda un ámbito de módulo de finura de 2,0 a 3,5. Sin embargo, la máxima desviación de la base del módulo de finura para una fuente debe mantenerse en 0,2. X.2.2.3 Granulometrías de agregados finos alternativos de origen natural (origen volcánico) también pueden producir concretos con propiedades aceptables, sin embargo, en este momento no están disponibles investigaciones para ámbitos de granulometrías similares a los de los agregados finos manufacturados, por lo que se requiere una caracterización de los agregados finos naturales previo a su uso así como recomendaciones que consideren aspectos de durabilidad, contracción y propiedades mecánicas.
X.2.2.4 No se recomienda el uso de agregados finos alternativos naturales (de origen volcánico) para elementos de concreto, estructurales o no, expuestos a ambientes agresivos (definidos en la tabla 3 como tipo A), así como elementos sujetos a abrasión mecánica (pisos industriales y pavimentos) o cualquier elemento de concreto sometido a exposición agresiva.
X.2.3 Caracterización de finos X.2.3.1 Los agregados finos manufacturados que tienen elevadas porciones de material pasando la malla 75 µm (No. 200) pueden necesitar mayor evaluación para asegurar su uso. El material pasando esta malla, está esencialmente compuesto por polvo derivado de la fractura de la roca en la operación de trituración y no contiene un nivel apreciable de materiales arcillosos y otros materiales deletéreos como se describe en la norma ASTM C 294. Puede ocurrir que parte del polvo de fractura esté en el rango de clasificación de las arcillas definido como la fracción menor que 2µm. Se deben de tomar los cuidados necesarios para diferenciar estos tamaños de materiales de las arcillas de las mismas. Agregados finos alternativos de origen natural (origen volcánico) con proporciones elevadas de material pasando la malla 75µm (No.200) pueden tener potencial más alto de contener materiales arcillosos. X.2.3.2 Varios métodos de evaluación están disponibles para caracterizar estos agregados finos alternativos, como por ejemplo: - Análisis petrográfico (Guía ASTM C 295), - Equivalente de arena (Método de prueba ASTM D 2419), - Análisis de hidrómetro (Método de prueba ASTM D 422), - Determinación de la absorción de azul de metileno (Ohio DOT Suplement 1052), - Análisis de difracción de rayos X, y - Determinación de límites de consistencia del agregado fino (ASTM D 4318). - Determinación de la contracción lineal del agregado fino (ASTM D 427). Mientras estas técnicas son útiles para propósitos de investigación, no se ha establecido límites específicos para la predicción del desempeño de estos materiales en el concreto bajo el entendido de condiciones de servicio, sin embargo han definido los siguientes valores máximos permisibles para el uso de agregados finos alternativos. Tabla X.2.3.2. Valores máximos permisibles para agregados finos alternativos Característica Absorción de azul de metileno, máximo Fracción fina menor a 2µm, máximo Indice de plasticidad Equivalente de arena, mínimo
Valor permisible 10 gcol/kg 6 % por masa NP 50 %
Método de ensayo UNE –EN 933-9:1999 ASTM D422 ASTM D4318 ASTM D2419
Agregados finos alternativos que exceden estos valores, pueden no ser adecuados en el concreto o mortero, sin embargo podrían utilizarse si las propiedades del concreto o mortero en estado fresco y endurecido demuestran un buen desempeño en las propiedades mecánicas y de durabilidad. X.2.4 Consideraciones de manejo X.2.4.1 Agregado fino con elevadas proporciones de material pasando la malla 75µm (No. 200) pueden requerir consideraciones de manejo especial. Modificaciones de áreas de almacenamiento, como incrementar las pendientes de las tolvas y uso de equipos vibratorios pueden ser requeridas para que algunos materiales fluyan.
X.2.5 Propiedades del concreto X2.5.1 El concreto producido con agregados que tengan granulometrías alternativas pueden tener diferentes trabajabilidad, facilidad de acabado y características de asentamiento. Aditivos químicos algunas veces serán requeridos para conseguir que el contenido de agua y trabajabilidad deseados. Bajas medidas de revenimiento, no necesariamente indican la necesidad de adicionar agua para obtener la trabajabilidad adecuada. Combinar agregados finos con diferentes formas y texturas pueden ser utilizados para modificar el revenimiento, la trabajabilidad y las características de acabado. X2.5.2 Más técnicas de evaluación, como probar morteros y mezclas de concreto que contienen agregados finos con granulometrías alternativas, pueden ser usadas para predecir su comportamiento. La norma ASTM STP 169C provee una discusión importante de la propiedades del concreto y puede ser usada como guía. Esas propiedades incluyen la resistencia a la compresión y a la flexión, durabilidad a ciclos de hielo y deshielo, resistencia a descascaramiento, resistencia abrasión y contracción.
