Mtodo Estndar de Prueba para la Solidez de los Agregados

C88-90

Mtodo Estndar de Prueba para la Sanidad de los Agregados Mediante la Prueba de Intemperismo Acelerado Utilizando Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio

Designacin ASTM: C88-90

1. Alcance.1.1 Este mtodo de prueba cubre las pruebas de los agregados para estimar su estabilidad cuando estn expuestas a la accin del medio ambienten el concreto u otras aplicaciones. Esto esta acompaado de una inmersin repetida en solucin saturada de sodio o sulfato de magnesio seguido de un secado en el horno para deshidratar parcial o totalmente la sal precipitada en espacios porosos permeables. La fuerza interna expansiva, derivada de la rehidratacin de la sal debido a la re-inmersin, simula la expansin del agua en el congelamiento. Este mtodo de prueba proporciona informacin til para juzgar la solidez de los agregados cuando no existe informacin adecuada disponible de los registros de servicios del material expuesto de las condiciones actuales del medio ambiente.1.2 Los valores dados en parntesis se proporcionan solo con propsitos de informacin.

1.3 Este estndar puede involucrar materiales, operaciones, y equipo peligroso. No es el propsito de este estndar mencionar todos los problemas asociados con la seguridad al utilizarlo. Es responsabilidad del usuario consultar y establecer las prcticas de salud y seguridad y determinar su aplicacin y las limitantes regulatorias antes de utilizarlo.

2. Documentos de Referencia.2.1 Estndares ASTM:

C33Especificaciones de Agregados Finos de Concreto (Arena).C75Muestreo de Agregados Ptreos.

C136Mtodo de Prueba para Anlisis Granulomtrico de Agregados Finos y Gruesos.C670Prctica de Producir Reglamentos de Precisin y Aproximacin en los Mtodos de Ensaye en Materiales de Construccin.C702Prctica para Reduccin de Muestras de Agregados a Tamaos de Ensaye.D3665Prctica para Muestreo de Materiales de Construccin.E11Especificaciones de Malla de Tela Metlica para Propsitos de Ensaye.E100Especificaciones Hidromtricas ASTM.E323Mallas Perforadas para Propsitos de Ensaye.3. Uso y Significado.3.1 Este mtodo de prueba proporciona un procedimiento para hacer un estimado preliminar de la sanidad de los agregados para su uso en concreto y otros propsitos. Los valores obtenidos pueden ser comparados con las especificaciones, por ejemplo la Especificacin C33, que se designan para indicar si los agregados son adecuados para su utilizacin. Debido a que la precisin de este mtodo de prueba es baja (Seccin 12), puede no ser adecuado para el rechazo de agregados sin la confirmacin de otras pruebas ms cercanas relacionadas con el servicio especfico predestinado.3.2 Los valores para el porcentaje de la perdida permitida por este mtodo de prueba son usualmente diferentes para agregados finos y gruesos, y llama la atencin el factor que los resultados de la pruebas mediante el uso de dos sales que difieren considerablemente y se debe tener en cuenta un ejercicio en arreglar los limites apropiados para cualquier especificacin que incluya los requerimientos para estas pruebas. La prueba es usualmente mas severa cuando se utiliza el sulfato de magnesio; de acuerdo, los lmites permisibles para el porcentaje de prdida cuando se utiliza el sulfato de magnesio es normalmente ms alta que los limites del uso del sulfato de sodio.NOTA 1. Refirase a las secciones apropiadas de la Especificacin C33 estableciendo las condiciones para la aceptacin de los agregados finos y gruesos que fallan para cumplir con los requerimientos basados en esta prueba.

4. Equipo.4.1 Mallas. Con aberturas cuadradas de los siguientes tamaos conforme a las Especificaciones E11 o E323, para el cribado de las muestras de acuerdo con las Secciones 6, 7 y 9:

< 12.5 mm150 m (No. 100)

63 mm

50 mm600 (No. 30)

37.5 mm1.18 mm (No. 16)

31.5 mm2.16 mm (N0. 8)

25.0 mm400 mm (No. 5)

19.0 mm4.76 mm (No. 4)

16.0 mm

12.5 mm

9.5 mm

8.0 mm

4.2 Contenedores. Los contenedores para sumergir las muestras de los agregados en la solucin, de acuerdo con el procedimiento descrito en este mtodo de prueba, debe ser perforada de tal manera para permitir acceso libre a la solucin de la muestra y drenar la solucin de la muestra sin la perdida de agregados.

NOTA 2. Las canastas hechas de alambre o las cribas con aberturas adecuadas son contenedores satisfactorios para la prueba.4.3 Regulacin de la Temperatura. Se debe contar con equipo adecuado para regular la temperatura de las muestras durante la inmersin en el sulfato de sodio o en el sulfato de magnesio.

4.4. Balanzas Para agregados finos, una balanza o escala con una exactitud de 0.1 gr por encima del rango requerido para esta prueba; para agregados gruesos, una balanza o escala con una aproximacin de 0.1 % o 1 gr cualquiera que sea mayor, por encima del rango requerido para esta prueba.

4.5 Horno de Secado. Capaz de mantener una temperatura constante de 110 5 C, y el rango de evaporacin, en este rango de temperatura, debe ser de al menos 25 gr/hr por 4 horas, durante este periodo las puertas del horno deben permanecer cerradas. Este rango debe ser determinado por la perdida de agua de 1 lt de Griffin baja formacin de horneado, cada contenedor inicial de 500 gr de agua a una temperatura de 21 2 C, colocado en cada esquina y ene. Centro de cada concha del horno. Los requerimientos para la evaporacin es aplicar a todos los lugares de la muestra cuando el horno esta vaci excepto por los moldes de agua.4.6 Mediciones de Gravedad Especfica. Hidrmetros conforme a los requerimientos de la Especificacin E100, o una combinacin adecuada de recipientes de vidrio graduados y una balanza, capaz de medir la gravedad especfica de una solucin con una aproximacin de 0.001.

5. Soluciones Especiales Requeridas.5.1 Prepare una solucin de prueba ya sea de sulfato de magnesio o sulfato de sodio de acuerdo con las Seccin 5.1.1 o 5.1.2 (NOTA 3). El volumen de la solucin debe ser de al menos 5 veces el volumen slido de todas las muestras inmersas al mismo tiempo.

NOTA 3. Algunos agregados que contienen carbonato de calcio o magnesio son atacados qumicamente por una solucin fresca de sulfato, resultando en mediciones errneas y grandes perdidas. Si se encuentra con esta condicin o se sospecha, repita la prueba utilizando una solucin filtrada que se ha utilizado previamente para probar el mismo tipo de roca de carbonato, corroborando que la solucin cumple con los requerimientos de la Seccin 5.1.1 y la Seccin 5.1.2 para gravedad especifica.5.1.1 Solucin de Sulfato de Sodio. Prepare una solucin saturada de sulfato de sodio disolviendo el USP o sal en agua de igual grado a una temperatura de 25 a 30 C. Aada suficiente sal (NOTA 4) o de anhdrido (NA2SO4) o del cristalino (NA2SO4 10H2O) forma6, para asegurar no solo la saturacin sino que tambin la presencia de exceso de cristales cuando la solucin esta lista para su uso en las pruebas. Con cuidado mueva las mezclas durante la adicin de la sal y escurra la solucin en intervalos frecuentes hasta que la utilice. Para reducir la evaporacin y prevenir la contaminacin, mantenga la solucin cubierta todo el tiempo, cuando no se requiere tener acceso a ella. Permita a la solucin enfriarse a una temperatura de 21 1 C. Nuevamente escurra, y permita que la solucin permanezca a una temperatura designada por al menos 48 horas antes de su utilizacin. Antes de cada uso, rompa el pastel de sal, si existe, en el contenedor, escurra la solucin y determine la gravedad especfica de la solucin. Cuando lo utilice, la solucin debe tener una gravedad especfica no menor a 1.151 y no mayor a 1.174. Descarte una solucin decolorada, o fltrela y cheque la gravedad especifica.NOTA 4. Para la solucin, 215 gr de anhdrido de sal o 700 gr de decahidrato por litro de agua son suficientes para la saturacin a 22C. Sin embargo, debido a que estas sales no son completamente estables y debido a que se desea que el exceso de cristales estn presentes, se recomienda el uso de no menos de 350 gr de anhdrido de sal o 750 gr de decahidrato de sal por litro de agua.

5.1.2 Solucin de Sulfato de Magnesio. Prepare una solucin saturada de sulfato de magnesio, disolviendo un USP o un grado igual de sal en agua a una temperatura de 25 a 30 C. Aada suficiente sal (NOTA 5) o ya sea en forma de anhdrido (MgSO4) o de cristalino (MgSO4 7H2O) (Sal Epsom) para asegurara la saturacin de y la presencia de exceso de cristales cuando la solucin este lista para su uso en las pruebas. Con cuidado escurra la mezcla durante la adicin de sal y escurra la solucin a intervalos frecuentes hasta que la utilice. Para reducir la evaporacin y prevenir la contaminacin, mantenga tapada la solucin todo el tiempo cuando no se necesita tener acceso. Permita que la solucin se enfri a una temperatura de 21 1 C. Escurra nuevamente, y permita que la solucin permanezca a una temperatura designada por al menos 48 horas antes de utilizarla. Antes de cada uso rompa el pastel de sal, si existe, en el contenedor, escurra la solucin cuidadosamente, y determine la gravedad especfica de la solucin. Cuando se utiliza, la solucin debe tener una gravedad especfica de no menos de 1.295 y no ms de 1.308. Descarte soluciones decoloradas, o fltrela y cheque la gravedad especifica.NOTA 5. Para la solucin, 350 gr de anhdrido de sal, o 1230 gr de heptahidrato por litro de agua son suficientes para la saturacin a 23 C. Sin embargo, debido a que estas sales no son completamente estables, el hidruro de sal es el ms estable de los dos, y debido a que se tenga presente un exceso de cristales, se recomienda que se utilice el heptahidrato de sal y en una cantidad no menor a 1400 gr por litro de agua.6. Muestra.6.1 La muestra debe obtenerse en general de acuerdo a la Practica D75 y reducida a una porcin de prueba de acuerdo con la Practica C702.

6.2 Agregados Finos. Los agregados finos para la prueba deben pasar por la criba de 9.5 mm (3.8 pdas). La muestra debe ser de tal tamao que alcance no menos de 100 gr cada uno de los siguientes tamaos, que deben estar disponibles en cantidades de 5% o ms, expresados en trminos de los siguientes tamaos de cribas:

Pasa la CribaRetenido en la Criba

600 g (No. 30)300 m (No. 50)

1.18 mm(No. 16)600 m (No. 30)

2.36 mm(No. 8)1.18 mm (No. 16)

4.75 mm (No. 4)2.36 mm (No. 8)

9.5 mm(3/8 pda)4.75 mm (No. 4)

6.3 Agregados Gruesos. Los agregados gruesos para la prueba deben consistir en material en donde los tamaos ms finos que la criba No. 4, se han ya retirado. La muestra debe ser de tal tamao que alcance las siguientes cantidades de los tamaos indicados que estn disponibles en cantidades de 5% o ms:

Tamao (Cribas con Aberturas Cuadradas)Peso, gr.

9.5 mm a 4.75 mm 300 5

19.0 mm a 9.5 mm 1000 10

Consiste en:

12.5 mm a 9.5 mm de material19.0 a 12.5 mm de material330 5

670 10

37.5 mm a 19.0 mm 1500 50

Consiste en:25.0 mm a 19.0 mm de material

37.5 mm a 25.0 de material500 30

1000 50

63 mm a 37.5 mm de material5000 300

Consiste en:50 mm a 37.5 mm de material

63 mm a 50 mm de material2000 200

3000 300

Tamaos mas Grandes de 25 mm esparcidos en el tamao de la criba, cada fraccin.7000 700

6.4 Cuando un agregado que ser probado contiene cantidades apreciables de ambos, material fino y grueso, que tienen una graduacin con mas del 10% del peso mas que la criba de 9.5 mm y tambin, mas del 10% del peso d finos mas que la criba de 4.75 mm , pruebe la muestras de manera separada de la fraccin mnima de la criba No. 4 de acuerdo con los procedimientos para los agregados finos y los agregados gruesos respectivamente. Reporte los resultados separadamente para la fraccin de los agregados finos y para la fraccin de los agregados gruesos, dando los porcentajes de las fracciones de agregados finos y gruesos y la graduacin inicial.

7. Preparacin de las Muestras de Prueba.7.1 Agregados Finos. Cuidadosamente lave la muestra de agregados finos en una criba de 300 mm (No. 50), seque a una temperatura constante de 110 5 C, y separe en diferentes tamaos cribando como sigue: realice una separacin aproximada de la muestra graduada mediante una canasta de las cribas estndar especificadas en la Seccin 6.2. De las fracciones obtenidas de esta manera, seleccione las muestras de tamao suficiente para alcanzar los 100 gr despus del cribado para rechazo. (En general, una muestra de 110 gr ser suficiente). No utilice agregados finos, atorados en las cribas en la preparacin de las muestras. Las muestras de peso consisten en 100 1 gr de cada una de las fracciones separadas despus del cribado final y colocadas en contenedores para la prueba. 7.2 Agregado Gruesos. Cuidadosamente lave y seque la muestra de agregado grueso a un peso constante a 110 5 C y seprelo en tamaos diferentes como se muestra en la Seccin 6.3. Pese las cantidades de los diferentes tamaos dentro de la tolerancia de la Seccin 6.3, y, en donde la porcin de la muestra consista de dos tamaos, combnelas al peso total designado. Registre los pesos de las muestras de prueba y los componentes fraccionarios. En el caso de los de gran tamao de ms de 19.0 mm registre el nmero de partculas en las muestras de prueba.8. Procedimiento.

8.1 Almacenamiento de las Muestras en Solucin. Sumerja las muestras en la solucin preparada de sulfato de sodio o sulfato de magnesio por no menos de 16 horas y no menos de 18 horas de tal manera que la solucin las cubra con una profundidad de al menos pda. (NOTA 6). Cubra los contenedores, para reducir la evaporacin y prevenir la adicin accidental de de substancias extraas. Mantenga las muestras inmersas en la solucin a una temperatura de 21 1 C, para el periodo de inmersin.NOTA 6. Los cables de rejilla adecuados de pesaje colocados por encima de la muestra en contenedores lo cual permitir alcanzar esta cobertura con agregados muy ligeros.

8.2 Secado de Muestras despus de la inmersin. Despus del periodo de inmersin, retire las muestras de los agregados de la solucin, permita que se drene por un periodo de 15 5 minutos, y colquela en un horno de secado. La temperatura del horno debe tenerse previamente en 110 5 C. Seque las muestras a la temperatura especificada hasta que se alcance el peso constante. Establezca el tiempo requerido para alcanzar el peso constante como sigue: con el horno conteniendo la muestra mxima de carga esperada, cheque la perdida de peso de las muestras de prueba retirndolas del horno y pesndolas, sin enfriarlas, a intervalos de 2 a 4 horas, realice suficientes chequeos para establecer el tiempo de secado requerido para el lugar del horno mas favorable (ver Seccin 4.5) y la condicin de la muestra (NOTA 7). El peso constante debe considerarse cuando se alcanza una perdida de peso menor a 0.1% del peso de la muestra, en 4 secadas. Una vez que se ha alcanzado el peso constante, permita que las muestras se enfren a temperatura ambiente, en donde se volvern a sumergir en la solucin preparada como se describe en la Seccin 8.1.NOTA 7. El tiempo requerido de secado para alcanzar el peso constante puede variar considerablemente por varias razones. La eficiencia del secado se vera reducida como ciclos acumulativos debido a la adhesin de partculas de sal, en algunos casos, debido al incremento en el rea de la superficie debido a un rompimiento. Los diferentes tamaos de fracciones de agregados tendrn diferencias en los rangos de secado. Los tamaos ms pequeos tienden a secarse ms lentamente debido a que no existen grandes superficies de interpaticulas de vacos, pero esta tendencia puede ser alterada por los efectos del tamao y forma del contenedor.

8.3 Numero de Ciclos. Repita el proceso de inmersin y secado alternndolos hasta que se obtiene el nmero deseado de ciclos.

9. Examinacin cuantitativa.9.1 Realice una examinacin cuantitativa de lo siguiente:

9.1.1 Despus de completar el ciclo final y despus de que la muestra se ha enfriado, lave la muestra quitndole el sulfato de sodio o el sulfato de magnesio como lo determina la reaccin del lavado en agua con cloridio de bario (BaCl2). Lave con circulacin de agua una temperatura de 43 6 C a travs de las muestras en los contenedores. Esto puede hacerse colocndolos en un tanque en donde el agua caliente se puede introducir cerca del fondo y permitiendo un sobre flujo. En la operacin de lavado, las muestras no deben estar sujetas a impacto o abrasin que pueda tender al rompimiento de partculas.9.1.2 Despus de que se ha retirado el sulfato de sodio o el sulfato de magnesio, seque cada fraccin de la muestra a un peso constante a una temperatura de 110 5 C. Cribe los agregados finos por encima de la misma criba en donde fueron retenidos antes de la prueba, cribe los agregados gruesos por encima de la criba que se muestra abajo para el tamao apropiado de la partcula. Para los agregados finos, el mtodo y duracin del cribado debe ser el mismo utilizado en la preparacin de las muestras de prueba. Para los agregados gruesos, el cribado puede ser a mano, con la agitacin suficiente solo para asegurar que todo el material mas pequeo pase por la criba designada. No se debe emplear un extra manipulacin para romper las partculas o causar que pasen las cribas. Pese el material retenido en cada criba y registre cada cantidad. La diferencia entre cada una de estas cantidades y el peso inicial de la fraccin de la muestra probada es la perdida en la prueba y debe ser expresada como el porcentaje del peso inicial para el uso de la Tabla 1.Tamao de los AgregadosCriba Utilizada para Determinar la Perdida

63 mm a 37.5 mm31.5 mm

37.5 mm a 19.0 mm16.0 mm

19.0 mm a 9.5 mm8.0 mm

9.5 mm a 4.75 mm4.0 mm

10. Examinacin Cualitativa.10.1 Realice una examinacin cualitativa de las muestras de prueba mas gruesas que los 19.0 mm como sigue (NOTA 8):

10.1.1 Separe las partculas de cada una de las muestras de prueba en grupos de acuerdo a la accin producida por la prueba (NOTA 8).

10.1.2 Registre el numero de partculas que se muestran en cada tipo de segmento.

NOTA 8. Muchos tipos de accin se pueden esperar. En general, deben ser clasificados como desintegracin, desmoronamiento, separacin, agrietamiento o con escamas. Mientras que solo las partculas grandes de mas de de pda requieren ser examinadas de manera cualitativa, se recomienda que el examen de las piezas mas pequeas se realice con el objeto de de determinar si existe evidencia de una separacin excesiva.TABLA 1. Forma Sugerida de Datos de Prueba (Con Valores de Prueba Ilustrativos)Tamao de la CribaGraduacin de la Muestra OriginalPeso de las Fracciones Antes de la Prueba% Pasando por la Criba Designada Antes de la PruebaPorcentaje de Perdida en Peso

Volumen de Prueba de Agregados Finos

Menos de 150 mm6

300 mm a No. 10011

600 mm a No. 50261004.21.1

1.18 mm a No. 30251004.81.2

2.36 mm a No. 16171008.01.4

4.75 mm a No. 81110011.2 1.2

9.5 mm a No. 4411.20.4

TOTALES100.05

Volumen de Prueba de Agregados Gruesos

63 mm a 50 mm 2825 gr2047834.81.0

50 mm a 37.5 mm 1958 gr

37.5 mm a 25 mm 1012 gr4515258.03.6

25 mm a 19.0 mm 513 gr

19.0 mm a 12.5 mm 675 gr2310089.62.2

12.5 mm a 9.5 mm 333 gr

9.5 mm a 4.75 mm 298 gr1229811.21.3

TOTALES1008

11. Reporte.11.1 Reporte los siguientes datos, (NOTA 9):

11.1.1 Peso de cada fraccin de cada muestra antes de la prueba.

11.1.2 Material de cada fraccin de la muestra mas fino que la criba designada en la Seccin 9.1.2 para cribar antes de la prueba, expresado como el porcentaje del peso original de la fraccin.11.1.3 Promedio de peso calculado de acuerdo al Mtodo de Prueba C136, del porcentaje de perdida de cada fraccin, basado en la graduacin de la muestra como se recibio para la examinacin o, preferentemente, en el promedio de graduacin del material de una porcin del suplemento de donde se tomo la muestra representativa excepto por:11.1.3.1 Para los agregados finos (con menos de 10% de agregados mas gruesos que la criba de 9.5 mm) , se asumen tamaos mas finos que la criba de 300 m que tienen 0% de perdida y tamao de los agregados mas gruesos que la criba de 9.5 mm, que tiene la misma perdida que el siguiente tamao mas pequeo de donde se tiene datos disponibles.

11.1.3.2 Para los agregados gruesos (con menos de 10% de agregados mas finos que la criba d4.75 mm), se asumen tamaos mas finos que la criba de 4.75 mm que tiene la misma perdida que el tamao mas grande siguiente de que se tiene informacin disponible.

11.1.3.3 Para un contenedor apreciable de agregados las cantidades de ambos, agregados finos y gruesos, de material probado como dos muestras de prueba separadas como se requiere en la Seccin 6.4, calcule el peso promedio de la perdida de manera separada del mnimo No. 4 al mximo No. 4, de fracciones basadas en las graduaciones recalculadas considerando la fraccin fina como 100% y la fraccin gruesa como 100%. Reporte los resultados de manera separada dando el porcentaje del mnimo No. 4 y del mximo No. 4 del material en la graduacin inicial.

11.1.3.4 Para el propsito del calculo del promedio de peso, considerando los tamaos de la Seccin 6.2 o de la Seccin 6.3 que contiene menos del 5% de la muestra que tiene la misma perdida que el promedio del siguiente mas pequeo y del siguiente mas grande, o esta ausente en uno de estos tamaos, para tener la misma perdida del siguiente tamao mas grande o mas pequeo, cualquiera que este presente.11.1.4 Reporte el porcentaje de peso de la perdida aproximndose al numero entero mas prximo.

11.1.5 En el caso de las partculas mas gruesas que la criba de 19.0 mm, antes de la prueba: (1) El numero de partculas en cada fraccin antes de la prueba, y (2) el numero de partculas afectadas, clasificadas como el numero de desintegradas, separadas, desmoronadas, agrietadas, con escamas, etc. como se muestra en la Tabla 2.

11.1.6 Una clase de solucin (sulfato de sodio o de magnesio) y donde la solucin se prepara mas nueva previamente a su utilizacin.

NOTA 9. La Tabla 1, muestra con valores de pruebas insertados con el propsito de ilustrar, es una forma de registrar los datos de las pruebas. Los valores de las pruebas que se muestran pueden ser apropiados ya sea para sal, dependiendo de la calidad de los agregados.

12. Precisin.12.1 Precisin. Para los agregados gruesos con un promedio de peso de volumen de sulfato en el rango de 6 a 16% para el sodio y de 9 a 20% para el magnesio, los ndices de precisin son como sigue:Coeficiente de VariacinDif. Entre 2 Pruebas (D2S%) %Promedio

Multilaboratorio

Sulfato de Sodio

Sulfato de Magnesio41

25116

71

Un OperadorSulfato de Sodio

Sulfato de Magnesio24

1168

31

12.2 Aproximacin. Debido a que no se acepta material de referencia adecuado para la determinacin de la aproximacin de este procedimiento, no se estn realizando estatutos de aproximacin.

TABLA 2. Forma Sugerida para el Examen Cualitativo (Con Valores de Prueba Ilustrativos).Examinacin Cualitativa de Tamaos Gruesos

Tamao de Criba

SeparacionDesmoronamientoAgrietamientoEscamasNo. Total de Partculas antes de la Prueba

No.%No.%No.%No.%

63 a 37.5 mm272729

37.5 a 19.0 mm510124850

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