2 do Semestre 2005 1 1. OBJETIVOS Este ensaye establece los procedimientos para determinar el peso unitario, volumen producido y contenido de aire del hormigón por método gravimétrico. 2. ALCANCE Y CAMPO DE APLICACIÓN Este método trata sobre la determinación de la densidad aparente del hormigón fresco y entrega formulas para calcular el volumen producido, el contenido de cemento y el contenido de aire en el hormigón. El volumen producido se define como el volumen de hormigón preparado con una mezcla de cantidades conocidas de los materiales que la componen. 3. APARATOS Y EQUIPOS Balanza: Tendrá una capacidad igual o superior a 50 kg, para los recipientes de 14 lt, para recipientes iguales o mayores a 28 l, tendrá una capacidad mayor de 100 kg y una precisión de 45 g. Varilla Pisón: Barra cilíndrica lisa de acero de 16 mm de diámetro y 600 mm de largo, con sus extremos en semiesferas de 16 mm de diámetro. Vibrador: Los Vibradores internos deben operar en una frecuencia de vibración igual o mayor a 7.000 revoluciones / minutos, de diámetro comprendido entre 19 y 38 mm. Recipientes para Medición: Recipiente cilíndrico metálico, impermeable, estanco, provistos de dos asas. El interior debe tener la forma de un cilindro recto y abierto por una de sus caras. La capacidad nominal y dimensiones de los recipientes deben ser las que se indican en la tabla Nº 1, están en función del TMN del árido empleado. Placa de enrase: Placa de metal, vidrio o acrílico cuyo ancho y largo deben superar en 50 mm o más al diámetro de la medida, su espesor debe ser igual o mayor a 6 mm en placa de metal e igual o mayor que 12 mm en placa de vidrio o acrílico. Mazo: Un mazo con cabeza de caucho o cuero, que pese aproximadamente 600 +/- 200 g, para usarse con los recipientes de 14 l o menores. Para recipientes más grandes se usara un mazo que pese aproximadamente 1000 +/- 200 g.
2 do Semestre 2005 2 4. MUESTRA El tamaño de la muestra de hormigón fresco será superior al volumen necesario para efectuar los ensayes requeridos y en ningún caso inferior a 28 l. La muestra debe obtenerse de acuerdo a la practica C172. CAPACIDAD DE LOS RECIPIENTES Tamaño Máximo Nominal del Árido (mm) 25,0 37,5 50 75 112 150 Capacidad Nominal ( Lt. ) 6 11 14 28 70 100 Periódicamente revise la capacidad volumétrica de la medida, con una precisión de 0,1%, determinando la masa del agua que llena la medida y dividiendo esta masa por la densidad del agua a la temperatura en que se encuentra. El volumen real del recipiente debe ser de al menos el 95 % del volumen nominal de la lista. 5. PROCEDIMIENTO 5.1 Ensaye. a) Verifique la tara de la medida, aproximando a 50 g. b) Compacte mediante apisonado o vibrado según el procedimiento que se indica en la tabla, en función del asentamiento del hormigón. PROCEDIMIENTO PARA COMPACTAR EN FUNCION DEL ASENTAMIENTO Asentamiento a (mm) a < 25 25 a 75 a > 75 Procedimiento de Compactación Vibrado Vibrado o apisonado Apisonado
2 do Semestre 2005 3 Apisonado: Coloque el hormigón fresco en la medida mediante tres capas de igual volumen y de manera que la ultima capa exceda sobre el borde de la medida. Compacte cada capa con la varilla distribuyendo los golpes en toda la sección, a razón de 25 golpes por capa cuando se emplee el recipiente de 14 l y de 50 golpes por capa cuando se emplee recipientes de 28 l y un golpe por cada 20 cm 2 de superficie para recipientes más grande. Apisone la capa inferior en toda su altura, sin golpear el fondo de la medida. Apisone las capas superiores de modo que la varilla pisón penetre en la capa inferior aproximadamente, 25 mm. Después de apisonar cada capa, golpee suavemente los costados del recipiente, unas 10 a 15 veces con el mazo adecuado, hasta que no continúen apareciendo burbujas grandes de aire en la superficie de la cara compactada y se cierren los vacíos dejados por la varilla pisón. Añada la ultima capa evitando sobrellenar el recipiente Vibrado Interno: Coloque el hormigón fresco en la medida, en dos capas aproximadamente iguales y de manera que en la última capa quede hormigón en exceso por sobre el borde de la medida. Compacte cada capa mediante tres inserciones del vibrador. Introduzca el vibrador verticalmente en la capa inferior sin tocar el fondo; en la capa superior introduzca de modo que el vibrador penetre aproximadamente 25 mm en la capa inferior; realice esta operación sin tocar las paredes ni el fondo del molde con el vibrador. Retire el vibrador tan lentamente como sea posible. Vibre hasta que una delgada capa de lechada cubra la superficie del hormigón. Durante el vibrado de la capa superior, mantenga permanentemente hormigón en exceso por sobre el borde de la medida, rellenando con hormigón fresco cuando sea necesario. c) Al terminar la compactación deje un exceso de hormigón de aproximadamente 3 mm de espesor por sobre el borde del recipiente. d) Enrase y alise mediante la placa, cubriendo aproximadamente dos terceras parte de estas y retirando la placa hacia uno con movimientos aserrado para terminar sólo el área inicialmente cubierta.
2 do Semestre 2005 4 e) Luego coloque la placa sobre las dos terceras parte ya enrasada y hágala avanzar con presión vertical con movimiento aserrado para cubrir toda la superficie del recipiente. f) Varias pasadas con el borde de la placa inclinada producirán una superficie de acabado liso. g) Limpie el exterior de la medida y pésela. Reste la masa de la medida a fin de determinar y registrar la masa del hormigón que llena el recipiente aproximando a 50 g para la medida de 14 l y a 100 g para la medida de 28 l. 6. EXPRESIÓN DE RESULTADOS. Densidad (peso unitario) Calcular la densidad aparente según la expresión siguiente: Mr - Mh D = ------------- Vr D : Densidad aparente del hormigón fresco, (kg/m 3 ). Mr : Masa de la medida volumétrica, (kg). Mh : Masa de la medida volumétrica más el hormigón fresco, (kg). Vr : Volumen de la medida Volumétrica, (m 3 ) Volumen Producido M M Y (yd 3 ) = ------------ Y (m 3 ) = --------- D D x 27 Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m 3 ) (yd 3 ). M : Masa total de todos los materiales de la amasada, (kg o lb). D : Densidad (peso unitario) del hormigón, (kg/m 3 ó lb/ft 3 ).
2 do Semestre 2005 5 Rendimiento Relativo El rendimiento relativo es la razón del volumen real de hormigón producido al volumen diseñado para la amasada, calculado como sigue: Y R Y = -------- x 100 Y d Aproximando al 1 % Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m 3 ) (yd 3 ). Y d : Volumen de hormigón para producir la amasada para la cual fue diseñado, (m 3 ) (yd 3 ). Si R Y es mayor al 100 % indica un exceso de hormigón producido, mientras que un valor menor indica que la amasada queda corta con respecto al volumen diseñado. Contenido de Cemento C b C = -------- Y C : Contenido Real de Cemento, (kg/m 3 ó lb/yd 3 ) C b : Masa del cemento en la amasada, (kg) (lb). Contenido Estimado de Aire Calcular el contenido de aire del hormigón fresco con la siguiente expresión: T - D A = --------- x 100 T A : Contenido de aire del hormigón fresco, (%). T : Densidad teórica del hormigón calculado libre de aire (kg/m 3 ). D : Densidad (peso unitario) del hormigón, (kg/m 3 ).
2 do Semestre 2005 6 O bien Y f - V Y - V A = ------------ x 100 A = ------------ x 100 Y f Y Y f : Volumen de hormigón producido por amasada, (m 3 ó yd 3 ). Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m 3 ó yd 3 ). V : Volumen absoluto total de los ingredientes en la amasada, (m 3 ó yd 3 ). 7. BIBLIOGRAFIA /C138 M, Método de ensayo Normalizado para Determinar la Densidad (peso unitario), Volumen Producido y Contenido de Aire del Hormigón por el.