GRVEDD ESPECÍFIC Y BSORCIÓN DE GREGDOS GRUESOS I.N.V. E 223 07 1. OBJETO 1.1 Esta norma describe el procedimiento que se debe seguir para la determinación de gravedades específicas bulk, bulk saturada y superficialmente seca y aparente, así como la absorción, después que los agregados con tamaño igual o mayor a 4.75 mm (tamiz No.4) han estado sumergidos en agua durante 15 horas. Este método de ensayo no se debe aplicar a agregados pétreos livianos. 1.2 Esta norma no pretende considerar los problemas de seguridad asociados con su uso. Es responsabilidad de quien la emplee establecer prácticas apropiadas de seguridad y salubridad y el determinar la aplicación de limitaciones regulatorias antes de su empleo. 2. DEFINICIONES 2.1 Gravedad específica Relación entre la masa (o peso en el aire) de un volumen de sólidos y la masa de un volumen igual de agua a una temperatura establecida. Su valor es adimensional. 2.2 Gravedad específica bulk aparente Es la relación entre el peso en el aire del volumen de la porción impermeable del agregado a una determinada temperatura y el peso en el aire de un volumen igual de agua destilada, libre de gas, a la misma temperatura. 2.3 Gravedad específica bulk Es la relación entre el peso en el aire del volumen de agregado (incluyendo los vacíos permeables e impermeables de sus partículas pero no los vacíos entre partículas) a una determinada temperatura y el peso en el aire de un volumen igual de agua destilada, libre de gas, a la misma temperatura. 2.4 Gravedad específica bulk en condición saturada y superficialmente seca (sss) Es la relación entre el peso en el aire en condición saturada y superficialmente seca, incluyendo el peso del agua que ocupa los vacíos de las partículas luego inmersión durante 15 horas (pero sin incluir los vacíos entre partículas) y el peso en el aire de un volumen igual de agua destilada, libre de gas, a la misma temperatura. 2.5 bsorción Es la masa del agua que llena los poros permeables de las partículas de agregado sin incluir el agua adherida a la superf icie de las mismas, expresada como porcentaje de la masa seca del agregado, después de secado a 110 ± 5ºC.
3. EQUIPO 3.1 Balanzas Con sensibilidad de 0.05% del peso de la muestra dentro del rango empleado en el ensayo, o 0.5g, el que sea mayor. La balanza debe estar equipada con un sistema que permita suspender el recipiente con la muestra y determinar su masa dentro de agua. 3.2 Canastillas metálicas Como recipientes para las muestras en las pesadas sumergidas. Se dispondrá de dos tipos de canastillas metálicas, de aproximadamente igual base y altura, fabricadas con armazón de suficiente rigidez y paredes de tela metálica con malla de 3.35 mm (No.6). Para agregados con tamaño máximo igual o inferior a 37.5 mm (1 ½ ) se utilizarán canastillas con capacidades de 4 a 7 litros y para tamaños superiores, canastillas de mayor capacidad. El recipiente debe estar construido de tal forma que prevenga atrapar aire cuando se sumerja. 3.3 Tanque de agua Un tanque que permita que la muestra y su soporte queden totalmente inmersos y suspendidos debajo de la balanza, equipado con un flotador externo para mantener constante el nivel del agua. 3.4 Dispositivo de suspensión Se utilizará cualquier dispositivo que permita suspender las canastillas de la balanza, una vez sumergidas. Debe ser del menor tamaño posible para minimizar los efectos de un ana profundidad de inmersión variable 3.5 Tamices Un tamiz de 4.75mm de abertura (No 4) y los demás que se puedan requerir, según se describe en las Secciones 4.2, 4.3 y 4.4. 4. PREPRCIÓN DE L MUESTR 4.1 La muestra se debe tomar en acuerdo con la norma INV E 201. 4.2 Se comienza por mezclar completamente los agregados, cuarteándolos a continuación conforme se indica en la norma INV E 202, hasta obtener aproximadamente la cantidad mínima necesaria para el ensayo, después de eliminar el material inferior a 4.75 mm mediante tamizado en seco y se lava completamente para remover los finos adheridos a la superficie. Las cantidades mínimas para ensayo se indican en la Tabla 1, en función del tamaño máximo nominal del agregado. Si el material tiene una cantidad sustancial de material menor de 4.75mm, se debe usar el tamiz de 2.36 mm (No. 8), en lugar del de 4.75 mm (No. 4). 4.3 Si se desea, se puede fraccionar la muestra y ensayar separadamente cada una de las fracciones; cuando la muestra contenga más de un 15 % retenido en el tamiz de 37.5 mm (1 ½ ), se separará entonces siempre por este tamiz al menos en dos fracciones. Cuando se fracciona la muestra, las cantidades mínimas para ensayo de cada fracción serán la diferencia entre las masas prescritas en la Tabla 1.para los tamaños máximos y mínimos de cada fracción. E 223-2
4.4 Si la muestra se ensaya en dos o mas fracciones se debe determinar la gradación de la muestra (norma INV E-213), incluyendo los tamices usados para separar las fracciones. l calcular el porcentaje de material en cada fracción, se deberá ignorar la cantidad de material mas fino que el tamiz 4.75mm (No 4) o del tamiz de 2.36mm (No 8), según el tamiz usado en acuerdo con la Sección 4.2. Tabla 1. Cantidades mínimas para ensayo Tamaño máximo nominal (a) Cantidad mínima de muestra mm pulg kg Lb hasta 12.5 ½ 2 4.4 19 ¾ 3 6.6 25 1 4 8.8 37.5 1 ½ 5 11 50 2 8 17.6 63 2 ½ 12 26.4 75 3 18 39.6 90 3 ½ 25 55 100 4 40 88 112 4 ½ 50 110 125 5 75 165 150 6 125 275 (a) Tamaño máximo nominal: La abertura del menor tamiz de la serie o de menor abertura, por el que pasa todo el material. 5. PROCEDIMIENTO 5.1 Secar la muestra en un horno a 110 ± 5ºC hasta masa constante, enfría al aire a la temperatura ambiente durante 1 a 3 horas para muestras de tamaño máximo nominal de 37.5 mm (1 ½ ); o un lapso mayor para muestras con tamaños mayores, hasta que el agregado sea manipulable (aproximadamente a 50ºC). P osteriormente se sumerge en agua, también a temperatura ambiente, durante un período de 15 a 19 horas. 5.2 Cuando se vayan a utilizar los valores de la absorción y gravedad específica en dosificación de concretos hidráulicos con agregados normalmente empleados en estado húmedo, se puede prescindir del secado hasta masa constante. demás, si los agregados se han mantenido con su superficie continuamente húmeda hasta el ensayo, pueden también suprimirse las 15 horas de inmersión en agua. Nota 1 Los valores obtenidos para la absorción y gravedad específica bulk con agregados en el estado de saturados con superficie seca, pueden ser significativamente más altos si antes de mojarlos se ha omitido el secado previo indicado en la Sección 5.1., por lo cual deberá consignarse en los resultados cualquier alteración que se introduzca en el procedimiento general. E 223-3
5.3 Después del período de inmersión, se saca la muestra del agua y se secan las partículas rodándolas sobre un paño absorbente de gran tamaño, hasta que se elimine el agua superficial visible, secando individualmente los fragmentos mayores. Se tomarán las precauciones necesarias para evitar cualquier evaporación del agua de los poros durante la operación de secado de la superficie de las partículas. continuación, se determina la masa de la muestra en el estado de saturada con superficie seca (sss.). Estas y todas las pesadas subsiguientes se realizarán con una aproximación de 0.5 g o de 0.05% de la masa de la muestra, la que sea mayor. 5.4 continuación, se coloca la muestra en el interior de la canastilla metálica y se determina su masa sumergida en el agua, a la temperatura de 23 ± 1.7ºC y con una densidad de 997 ± 2 kg/m³. Se tomarán las precauciones necesarias para evitar la inclusión de aire en la muestra sumergida, agitando convenientemente. Nota 2. La canastilla y la muestra deberán quedar completamente sumergidas durante la pesada y el hilo de suspensión será lo más corto posible para minimizar los efectos de una profundidad de inmersión variable. 5.5 Se seca entonces la muestra en horno a 110 ± 5ºC hasta masa constante, se enfría al aire a la temperatura ambiente durante 1 a 3 horas para muestras de tamaño máximo nominal de 37.5 mm (1 ½ ); o un tiempo mayor para muestras con tamaños mayores hasta que el agregado sea manipulable (aproximadamente a 50ºC), posteriormente se determina su masa. 6. CÁLCULOS 6.1 Se calculan las gravedades específicas bulk, bulk saturada con superficie seca y aparente, así como la absorción, por medio de las siguientes expresiones: Gsb 23 º C / 23º C Gravedad específica bulk, 23ºC/23ºC B C Gsb sss B 23 º C / 23º C Gravedad específica bulk sss, 23ºC/23ºC B C Gsa 23 º C / 23º C Gravedad específica aparente, 23ºC/23ºC C % bsorción B 100 donde: masa en el aire de la muestra seca en gramos, B masa en el aire de la muestra saturada con superficie seca, en gramos, y E 223-4
C masa sumergida en agua de la muestra saturada, en gramos. Se expresarán siempre las temperaturas a las que se hayan determinado las masas. 6.2 Cuando la muestra total para ensayo se ha divido en fracciones más pequeñas como se indica en la Sección 4.3., se ensayarán por separado cada una de las fracciones, calculándose sus respectivas gravedades específicas y su absorción a partir de las expresiones de la Sección 6.1. Para obtener el verdadero valor, tanto de cada gravedad específica como de la absorción, correspondientes a la mezcla total (n fracciones), se aplica las expresiones: Gpr 1 P1 P2 + +... + 100G 100G 1 2 P n 100G n P 1 P2 2 + +... + 100 100 P n 100 1 n donde: P 1, P 2,...P n porcentajes respectivos de la masa de cada fracción con respecto a la masa total de la muestra, G 1,G 2,...G n gravedades específicas (bulk, bulk saturada con superficie seca o aparente la que se esté calculando) de cada fracción de la muestra total. 1, 2,... n porcentajes de absorción de cada fracción de la muestra total. Gpr verdadero valor de la gravedad específica correspondiente (bulk, bulk saturada con superficie seca o aparente) a la muestra total. valor del porcentaje de absorción de la muestra total. Nota 3. lgunos usuarios de este método acostumbran expresar los resultados en términos de densidad. Ésta se determina multiplicando la respectiva gravedad especifica por la densidad del agua a 23 C (997.5 kg/m 3 o 0.9975 Mg/m 3 ). lgunas autoridades aceptan el uso de la densidad del agua a 4 C (1000 kg/m 3 o 1.0 Mg/ m 3 ) como suficientemente preciso. 7. INFORME 7.1 Se reporta n los resultados de gravedad específica aproximados a la centésima, y se especifica el tipo de gravedad específica, ya sea bulk, bulk sss, o aparente. E 223-5
7.2 Se reporta el resultado de absorción obtenido, con aproximación a 0.1%. 7.3 Si los valores de gravedad específica y absorción fueron determinados sin haber secado primero el agregado, como se especifica en la Sección 5. 2, esto se debe anotar en el informe. 8. PRECISIÓN Y TOLERNCIS 8.1 Precisión Las estimaciones de precisión de este método de ensayo listadas en la Tabla 2, están basadas en los resultados de un programa de muestreo de materiales de referencia en laboratorio de la SHTO, con pruebas llevadas a cabo utilizando este método y el descrito en la norma STM C 127. La diferencia significativa entre los métodos está en que la norma STM C 127 requiere un período de saturación de 24 ± 4 horas, mientras que en ésta se requiere un período de saturación de 15 horas mínimo. Se ha encontrado que esta diferencia tiene un efecto insignificante sobre los índices de precisión. Los datos están basados en el análisis de más de 100 parejas de resultados de pruebas de 40 a 100 laboratorios. Tabla 2. Precisión Precisión Desviación estándar (1s) Variación aceptable entre dos resultados (D2s) Precisión de un solo operador: Gravedad específica bulk (seca) 0.009 0.025 Gravedad específica bulk (sss) 0.007 0.02 Gravedad específica aparente 0.007 0.02 % bsorción a 0.088 0.25 Precisión Multilaboratorios: Gravedad específica bulk (seca) 0.013 0.038 Gravedad específica bulk (sss) 0.011 0.032 Gravedad específica aparente 0.011 0.032 % bsorción a 0.145 0.41 a La precisión estimada esta basada en agregados con absorción de menos del 2% 8.2 Tolerancias Teniendo en cuenta que no hay un material de referencia aceptado para establecer las tolerancias del procedimiento aplicado en este método, no se hace ninguna declaración al respecto. 9. NORMS DE REFERENCI STM C 127 88 ( Reaprobada en el 2001) SHTO T 85 91 (2004) E 223-6