NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 78 1995-05-10
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO PARA DETERMINAR POR LAVADO EL MATERIAL QUE PASA EL TAMIZ 75 µm EN AGREGADOS MINERALES
E:
STANDARD TEST METHOD FOR MATERIALS FINER THAN 75 µm (No.200) SIEVE IN MINERAL AGGREGATES BY WASHING
CORRESPONDENCIA:
esta norma es equivalente a la ASTM C117-90
DESCRIPTORES:
agregado para hormigón; agregado; granulado; análisis granulométrico; ensayo físico; ensayo.
I.C.S.: 91.100.20 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. Tel. 6078888 Fax 2221435
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Segunda actualización
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC 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 período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 78 (Segunda actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 1995-05-10. 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 relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 369901 Concreto, mortero y agregados de la STN ICONTEC-ASOCRETO. ASOCIACIÓN COLOMBIANA DE PRODUCTORES DE CONCRETO "ASOCRETO" CONCRETOS PREMEZCLADOS S.A. TOXEMENT S.A. Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: APROMIN-INGENIERÍA COLCRETO CONCRETOS BOGOTÁ LTDA. INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS TECNOCONCRETO UNIVERSIDAD JAVERIANA ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 78 (Segunda actualización)
INGENIERÍA CIVIL Y ARQUITECTURA. MÉTODO PARA DETERMINAR POR LAVADO EL MATERIAL QUE PASA EL TAMIZ 75 µm EN AGREGADOS MINERALES
1.
OBJETO
1.1 Esta norma establece el procedimiento para determinar por lavado, la cantidad de material más fino que el tamiz 75 µm (No 200) en agregados. Las partículas de arcilla y otras partículas del agregado que se dispersan por el lavado con agua, así como los materiales solubles en el agua, se separan del agregado durante el ensayo. 1.2 Se incluyen dos procedimientos, uno que utiliza sólo agua pura para la operación del lavado, y otro que incluye un agente dispersor para que ayude al desprendimiento del material más fino que el tamiz de 75 µm (No. 200) del material grueso. A menos que se especifique de otra manera, se debe usar el procedimiento A (sólo agua). 1.3 Los valores se regirán de acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades. Véase la NTC 1000. Metrología. 1.4 Esta norma no pretende señalar todos los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias. 2.
DOCUMENTOS DE REFERENCIA
2.1
NORMAS TÉCNICAS COLOMBIANAS
Las siguientes normas contienen disposiciones que, mediante la referencia dentro de este texto, constituyen la integridad del mismo. En el momento de su publicación eran válidas las ediciones indicadas. Todas las normas están sujetas a actualización; los participantes, mediante acuerdos basados en esta norma, deben investigar la posibilidad de aplicar la última versión de las normas mencionadas a continuación. NTC 32: 1991, Ingeniería civil y arquitectura. Tamices de tejido de alambre para ensayo (ASTM E11). NTC 77: 1994, Ingeniería civil y arquitectura. Método para el análisis por tamizado de los agregados finos y gruesos (ASTM C136). NTC 129: 1995, Ingeniería civil y arquitectura. Práctica para la toma de muestras de agregados (ASTM D75). 1
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA 2.2
NTC 78 (Segunda actualización)
NORMAS ASTM
C 670 Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Tests Methods for Construction Materials. C 702 Practice for Reducing Field Samples of Aggregate to Testing Size. 2.3
NORMAS AASHTO
T 11 Method of Test for Amount of Material Finer than 0,075 mm Sieve in Aggregate. 3.
RESUMEN DE LA NORMA
Una muestra del agregado se lava de una manera prescrita, usando agua pura o agua que contiene un agente dispersante que se especifica. El agua de lavado decantada, que contiene material suspendido y disuelto, se pasa a través de un tamiz de 75 µm (No. 200). La pérdida de masa, resultado del tratamiento de lavado, se calcula como una porción de la masa de la muestra total, y se informa como el porcentaje de material más fino que el tamiz de 75 µm (No. 200) obtenido por lavado. 4.
SIGNIFICADO Y USO
4.1 El material más fino que el tamiz de 75 µm (No. 200) puede separarse de las partículas mayores, de manera más eficiente y completa por un tamizado húmedo que por medio de un tamizado en seco. Por lo tanto, cuando se requieran determinaciones precisas del material más fino que 75 µm en agregados finos o gruesos, se debe usar esta norma en la muestra antes que el tamizado en seco, de acuerdo con la NTC 77. Los resultados de esta norma se incluyen en los cálculos de la NTC 77, y la cantidad total de material más fino que 75 µm por lavado, más el obtenido por el tamizado en seco de la misma muestra, se informa con los resultados de la NTC 77. Usualmente, la cantidad adicional de material más fino que 75 µm, obtenida en el proceso de tamizado en seco, es pequeña. Si resulta grande, la eficiencia de la operación de lavado se debe controlar. Esto podría ser, además, una indicación de la degradación del agregado. 4.2 El agua potable es adecuada para separar el material más fino que 75 µm del material grueso con más agregados. En algunos casos, el material más fino se adhiere a las partículas de mayor tamaño, tales como capas de arcilla o sobre agregados que se han extraído de mezclas bituminosas. En estos casos, el material fino puede separarse más fácilmente con el uso de un agente dispersor en el agua. 5.
APARATOS Y MATERIALES
5.1 Balanza. Una balanza o báscula con aproximación a 0,1 g o al 0,1 % de la masa del ensayo, cualquiera que esta sea, en cualquier punto dentro del intervalo de uso. 5.2 Tamices. Dos tamices ensamblados, siendo el inferior el tamiz de 75 µm (No. 200) y el superior el tamiz de 1,18 mm (No. 16), ambos cumpliendo los requisitos de la NTC 92.
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5.3 Recipiente. Una (charola) vasija de tamaño suficiente para contener la muestra cubierta con agua, y que permita una agitación vigorosa sin pérdida de ninguna porción de la muestra o del agua. 5.4 Horno. Un horno de suficiente tamaño, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 °C ± 5 °C. 5.5 Agente dispersor. Cualquier agente dispersante, como un detergente líquido para vajillas, que promueva la separación de los materiales finos. Nota 1. No se excluye el uso de aparatos mecánicos para llevar a cabo la operación de lavado, siempre que los resultados sean consistentes con los obtenidos usando las operaciones manuales. El uso de algunos equipos de lavado mecánico con algunas muestras puede causar degradación de la muestra. El tiempo debe estar acorde con las características propias del material.
6.
MUESTREO
6.1 Se muestrea el agregado de acuerdo con la NTC 129. Si la misma muestra va a emplearse para el tamizado según la norma NTC 77, se debe cumplir con los requisitos aplicables de dicha norma. 6.2 Se mezcla completamente la muestra de agregado que va a ensayarse y se reduce la muestra a una cantidad apropiada para el ensayo utilizando los métodos de aplicación descritos en la ASTM C 702. Si la misma muestra va a ensayarse de acuerdo con la NTC 77, la cantidad mínima de material debe ser la descrita en dicha norma. De lo contrario, la masa de la muestra por ensayarse, después del secado, debe estar de acuerdo con los siguientes valores:
Tamaño nominal máximo
Masa mínima, g
2,36 mm (No. 8)
100
4,75 mm (No. 4)
500
9,5 mm
1 000
19,0 mm
2 500
37,5 mm
5 000
La muestra de ensayo debe ser el resultado final de la reducción. No debe permitirse la reducción a una masa de valor predeterminado. 7.
SELECCIÓN DEL PROCEDIMIENTO
Se debe usar el procedimiento A, a no ser que se requiera de otra manera por la especificación con la cual se van a comparar los resultados del ensayo, o cuando lo indique la agencia para la cual se hace el trabajo.
8.
PROCEDIMIENTO A. LAVADO CON AGUA POTABLE
8.1 Se seca la muestra del ensayo a una masa constante y a una temperatura de 110 °C ± 5 °C. Se determina la masa con una aproximación de 0,1 % de la masa de la muestra de ensayo. 3
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8.2 Si la especificación aplicada requiere que la cantidad que pasa el tamiz de 75 µm (No. 200) se determine como una porción de la muestra que pasa un tamiz más pequeño que el tamaño nominal máximo del agregado, se separa la muestra en el tamiz designado y se determina la masa del material que pasa el tamiz designado con el 0,1 % de la masa de esta porción de la muestra de ensayo. Se usa esta masa como la masa seca original de la muestra en el numeral 10.1. Nota 2. Algunas especificaciones para agregados con tamaño máximo nominal de 50 mm o mayores, por ejemplo, presentan un límite para el material que pasa el tamiz de 75 µm (No. 200) determinado en la porción de la muestra que pasa el tamiz de 25,0 mm. Tales procedimientos se hacen necesarios debido a que es impráctico lavar las muestras de los tamaños requeridos cuando la misma muestra va a ser usada para el tamizado de la norma NTC 77.
8.3 Luego del secado y de la determinación de la masa, se coloca la muestra en el recipiente y se adiciona suficiente agua para cubrirla. No se le debe adicionar ningún detergente, agente dispersor u otra sustancia al agua. Se agita la muestra con suficiente vigor para que se presente la separación completa de todas las partículas más finas que el tamiz de 75 µm (No. 200) de las partículas gruesas, y para llevar el material fino en suspensión. Se vierte inmediatamente el agua de lavado que contiene los sólidos suspendidos y disueltos sobre la pila de tamices, arreglada con el tamiz de mayor abertura arriba. Se debe evitar en lo posible, la decantación de las partículas gruesas de la muestra. 8.4 Se adiciona una segunda carga de agua a la muestra en el recipiente, se agita y se decanta como antes. Se repite la operación hasta que el agua de lavado resulte limpia. Nota 3. Si se utiliza un equipo de lavado mecánico, la carga de agua, el agitado y la decantación pueden ser una operación continua.
8.5 Se regresa todo el material retenido y adherido en los tamices, a la muestra lavada. Se seca el agregado lavado a masa constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C y se determina la masa con una aproximación de 0,1 % de la masa total de la muestra. Nota 4. Después del lavado se lleva la muestra de nuevo al recipiente; antes del proceso de secado el agua de exceso se debe pasar a través del tamiz de 75 µm para evitar la pérdida del material. El agua que queda de esta operación de enjuague se debe evaporar de la muestra en el proceso de secado.
9.
PROCEDIMIENTO B. LAVADO CON USO DE UN AGENTE DISPERSOR
9.1
Se prepara la muestra de la misma manera que en el procedimiento A.
9.2 Luego del secado y de la determinación de la masa, se coloca la muestra en el recipiente (véase la nota 5). Se adiciona suficiente agua hasta cubrir la muestra, y se adiciona el agente dispersor al agua Se agita la muestra con suficiente vigor para que se produzca la separación completa de todas las partículas más finas que el tamiz de 75 µm (No. 200) de las partículas gruesas y para que se mantenga el material fino en suspensión. Se vierte inmediatamente el agua de lavado que contiene los sólidos suspendidos y disueltos sobre los dos tamices ensamblados con el tamiz de mayor abertura arriba. Se evita en lo posible la decantación de las partículas gruesas de la muestra.
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Nota 5. Debe haber una cantidad adecuada de agente dispersor para producir una pequeña cantidad de espuma cuando la muestra se agita. La cantidad depende de la dureza del agua y de la calidad del detergente. El exceso de espuma puede sobrepasar los tamices y llevar con ella parte del material.
9.3 Se adiciona una segunda carga de agua (sin agente dispersor) a la muestra en el contenedor, se agita y se decanta como antes. Se repite esta operación hasta que el agua de lavado resulte limpia. 9.4
Se completa el ensayo como en el procedimiento A.
10.
CÁLCULOS
Se calcula la cantidad de material que pasa el tamiz de 75 µm (No. 200) por lavado como sigue: p = [(MT - ML)/MT] x 100
Donde: p
11.
=
porcentaje del material más fino que el tamiz de 75 µm (No. 200) por lavado
MT =
masa seca total de la muestra en gramos
ML =
masa seca de la muestra después del lavado, en gramos.
INFORME
Se debe presentar la siguiente información: 11.1 El porcentaje del material más fino que el tamiz de 75 µm (No. 200) por lavado con aproximación al 0,1 %, excepto si el resultado es del 10 % o mayor, en cuyo caso se aproxima el porcentaje al número entero más próximo. 11.2
Noticia o declaración del procedimiento usado.
12.
PRECISIÓN Y SESGO
La siguiente información corresponde a estudios efectuados en los Estados Unidos de América. Por lo tanto, y mientras no se efectúen los mismos tipos de estudio en Colombia, esta información será simplemente una referencia. 12.1 Los estimativos de precisión de esta norma, presentados en la Tabla 1, están basados en los resultados de la AASHTO Materials Reference Laboratory Reference Sample Program, con ensayos conducidos por este método y por el método de la AASHTO T11. Las diferencias de importancia entre los métodos, al momento de la obtención de los datos, es que el método AASHTO T11 requería, y la norma ASTM C 117 prohibe el uso de agentes dispersores. Los datos están basados en el análisis de más de 100 pares de ensayos elaborados por 40 a 100 laboratorios.
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NTC 78 (Segunda actualización) Tabla 1. Precisión Desviación estándar (IS)*, %
Intervalo aceptable de los 2 resultados (D2S)*, %
Precisión un operador
0,10
0,28
Precisión multilaboratorio
0,22
0,62
Precisión un operador
0,15
0,43
Precisión multilaboratorio
0,29
0,82
Agregado grueso **
Agregado fino ***
*
Este número representa los límites IS y D2S como se describen en la norma ASTM C 670
**
La precisión estimada está basada en agregados que tienen un tamaño nominal máximo de 19,0 mm con menos de 1,5 % de finos menores que 75 µm
***
La precisión estimada está basada en agregados finos que tienen entre un 1,0 % y un 3,0 % de finos menores que 75 µm
12.2
SESGO
Debido a que no se ha encontrado material de referencia apropiado para la determinación del sesgo para los procedimientos de esta norma, no se ha hecho ninguna presentación del sesgo. 13.
PALABRAS CLAVE
Agregado; agregado grueso; agregado fino; gradación; pérdidas por lavado; tamiz de 75 µm (No. 200); análisis por tamaños
14.
DOCUMENTO DE REFERENCIA
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Standard Test Method for Materials Finer than 75 µm (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing Philadelphia, 1990, 3p, (ASTM C117).
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Unidades básicas del Sistema Internacional de Unidades Magnitud
Unidad básica
Símbolo
Equivalencia
SI Longitud
metro
m
1m
39,370 1 pulgadas 3,280 84 pies
masa
kilogramo
kg
tiempo
segundo
s
presión
pascal
Pa
1 kg
2,204 52 libras
1 Pa
1 N/m
2 2
0,101 472 kgf/mm -2
2
2,088 54 x 10 lbf/pie temperatura celcius
grado celcius
°C
fuerza
newton
N
1N
0,101 972 kgf 0,224 809 lbf
7
