GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGREGADO GRUESO

ASTM C 127AASHTO T 85

GRAVEDAD ESPECÍFICA Y ABSORCIÓN DE AGREGADO GRUESO

Competencias Técnicas de Laboratorista en Mezclas Asfálticas

• Esta norma describe el procedimiento para determinar la gravedad específica y absorción del agregado grueso. La gravedad especifica puede ser expresada como la gravedad especifica bulk, gravedad especifica bulk (SSD), o gravedad especifica aparente. La gravedad especifica bulk (SSD) y la absorción, se basan en agregados sumergidos en agua después de 24 horas. Este ensayo no debe ser usado en agregados de bajo peso.

ALCANCE


TERMINOLOGÍA

• Absorción.-Aumento en el peso de los agregados debido al agua en los poros del material, pero sin incluir el agua adherida a la superficie exterior de las partículas, expresado como un porcentaje del peso seco.

• Gravedad Específica.- relación entre la masa (o peso en el aire) de una unidad de volumen de un material a la masa del mismo volumen de agua a una temperatura indicada. Los valores son adimensionales.


• Gravedad Especifica Aparente.- Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen de la parte impermeable del agregado a una temperatura indicada a el peso in el aire de un igual volumen de agua destilada libre de gas a una temperatura dada.

• Gravedad Especifica Bulk.- Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen total (incluyendo los vacíos permeables e impermeables de las partículas, pero sin incluir la vacíos entre partículas) a una temperatura establecida para el peso en el aire de un volumen igual del material libre de agua destilada a una temperatura establecida.

TERMINOLOGÍA


• Gravedad Especifica Bulk (SSD).- Relación entre el peso en el aire de una unidad de volumen total del agregado, incluyendo el peso del agua dentro de los vacíos alcanzados por la sumersión en agua durante aproximadamente 24 horas (pero sin incluir los vacíos entre las partículas), A una temperatura establecida, en comparación con el peso en el aire de un volumen igual del material libre de agua destilada a una temperatura establecida.

TERMINOLOGÍA


• Dispositivo de pesaje apropiado según el tamaño de la muestra, y fácil de leer, con una precisión de 0,05% del peso de la muestra, con sensibilidad de 0.50 gr en cualquier punto dentro del intervalo.

EQUIPO

HORNO


BALANZA

Canasta de alambre.-

De malla de alambre de un diámetro aproximado de 3.35mm (Nº6), el diámetro de la canasta debe ser igual a su altura con una capacidad de 4 a 7 L para el árido cuyas partículas tengan un tamaño máximo nominal de 37.5mm (1 ½”). La canasta será construida a tal grado que impida atrapara aire cuando ésta es sumergida.

EQUIPOCANASTA DE ALAMBRE


Depósito de agua.- Un tanque de agua en el cual se suspende la muestra en la canasta, y que puede ser colocado debajo de la balanza.

EQUIPO

Tamices.- Un tamiz de 4.75mm (N º 4) o de otros tamaños, según sea necesario (véase muestra de ensayo), conforme a la especificación E11.


MUESTRA DE ENSAYO

• Mezcle completamente la

muestra necesaria de agregados usando los procedimientos aplicables en el método C 702, elimine todo el material que pase el tamiz 4.75 mm (N° 4) por tamizado en seco, lave completamente y remueva basuras y material adherido a la superficie del material.

La muestra de ensayo deber estar de acuerdo con el método D 75.


• El peso mínimo para el ensayo será el determinado en la Tabla N° 1. En muchos casos, es mejor ensayar el árido grueso separado en varias fracciones según el tamaño de sus partículas, si la muestra de árido contiene mas del 15% retenido en el tamiz 37.5mm (1½”), las fracciones mayores a 37.5mm deben ensayarse separadamente de las fracciones menores a 37.5mm. Cuando se fracciona la muestra, las cantidades mínimas para ensayo de cada fracción se ajustarán, según su tamaño particular, a lo indicado en la Tabla Nº 1:

MUESTRA DE ENSAYO


MUESTRA DE ENSAYO

Tabla Nº 1: Tamaño máximo nominal de la

muestra mm (”)

Peso mínimo de la muestra de ensayo Kg

(lb)

12.5 ( ½ ) o menos 2 (4.4)

19.0 ( ¾ ) 3 (6.6)

25.0 ( 1 ) 4 (8.8 )

37.5 (1 ½ ) 5 (11 )

50 ( 2 ) 8 ( 18 )

63 ( 2 ½) 12 ( 26 )

75 ( 3 ) 18 (40 )

90 ( 3 ½ ) 25 ( 55 )

100 (4) 40 (88 )

112 ( 4 ½ ) 50 ( 110 )

125 ( 5 ) 75 ( 165 )

150 (6 ) 125 ( 276 )


MUESTRA DE ENSAYO

• Si la muestra de ensayo esta separada en dos o más fracciones, determinar su gradación de acuerdo con el método de prueba C 136, incluidos los tamices utilizados para separar las fracciones en este método En el calculo del porcentaje de material en cada fracción de tamaño, ignore el material fino que el tamiz 4.75 mm (N° 4) (o tamiz 2.36 (N° 8).


• Lavar la muestra de ensayo hasta asegurar que han sido eliminados el

polvo u otros recubrimientos superficiales de las partículas, se seca a continuación en el horno a temperatura de 110 ± 5°C (230 ± 9°F). hasta masa constante.

PROCEDIMIENTO

•Dejarla enfriar al aire a temperatura ambiente durante un periodo de 1 a 3 horas. Una vez fría se pesa, y sumergirla en agua a temperatura ambiente por un periodo de 24 horas.


• Después del periodo de inmersión, se saca la muestra del agua y se secan las partículas sobre un paño absorbente de gran tamaño, hasta que se elimine el agua superficial visible, secando individualmente los fragmentos mayores, evitar la evaporación del agua contenida en los poros de las partículas del árido durante la operación de secado superficial. A continuación, se determina el peso de la muestra en el estado saturado superficialmente seco. Estas y todas las pesadas subsiguientes se realizarán con una aproximación de 0.5gr o 0.05% veces el peso de la muestra para pesos superiores.

•

PROCEDIMIENTO


• Colocar inmediatamente la muestra del árido en estado saturado superficialmente seco en la canastilla metálica y determinar su peso sumergido en el agua, a la temperatura entre 23°C ± 1.7 (73.4 ± 3°F) y tener una densidad de 997 ± 2 Kg/m3 (0.997 ± 0.002 gr / cm3). Se tomaran las precauciones necesarias para evitar la inclusión de aire en la muestra sumergida, agitando convenientemente.

PROCEDIMIENTO


• La canasta y la muestra deberán quedar completamente sumergidas durante la pesada y el hilo de suspensión será lo más delgado posible para que su inmersión no afecte las pesadas.

• Secar luego la muestra en el horno a una temperatura de 110 ± 5°C (230 ± 9°F), enfriarla al aire a temperatura ambiente durante 1 a 3 horas y se determina su peso seco hasta peso constante.

PROCEDIMIENTO


• GRAVEDAD ESPECÍFICA:Gravedad Específica Bulk

Calcule la Gravedad Específica Bulk, a 23/23°C (73.4 /

73.4°F), mediante la siguiente expresión:

Donde: A = Peso en el aire de la muestra seca, en (gr).B = Peso en el aire de la muestra saturada con superficie seca, en (gr).C = Peso sumergido en agua de la muestra saturada, en (gr).

CÁLCULOS

CB

AbulkespecificaGravedad


• GRAVEDAD ESPECÍFICA:Gravedad Especifica Bulk (Saturado Superficialmente Seco)

• Calcule la Gravedad Especifica Bulk, a 23/23°C (73.4 /

73.4°F), en base al peso del árido grueso en estado saturado superficialmente seco, mediante la siguiente expresión:

CÁLCULOS

CB

BSSDbulkespecificaGravedad

)(


• VALORES DE GRAVEDAD ESPECÍFICA PROMEDIO

CÁLCULOS

Cuando la muestra del árido grueso se ensaya en fracciones separadas, los valores promedios para la gravedad especifica (en estado seco o en estado saturado superficialmente seco), y gravedad especifica aparente deben calcularse como los promedios compensados de los valores calculados de acuerdo a las formulas empleadas anteriormente, en proporción a los porcentajes en masa de cada fracción presente en la muestra original.

n

n

G

P

GP

GP

G

100.........

100100

1

2

2

1

1

Donde:G = Valor verdadero de gravedad especifica correspondiente a cada fracción de la muestra total.G1, G2, Gn = Gravedad Especifica correspondiente a cada fracción y según el tipo de gravedad que se este promediando.P1 , P2 , Pn = Porcentajes respectivos del peso de cada fracción con respecto al peso total de la muestra.


ABSORCIÓN

Calcule el porcentaje de absorción, mediante la siguiente expresión:

CÁLCULOS

100% XA

ABabsorciónde


• VALOR PROMEDIO DE ABSORCIÓN Cuando la muestra del árido grueso se ensaya en

fracciones separadas, los valores promedios de la absorción deben calcularse como los promedios compensados de los valores calculados de acuerdo a los formulas empleadas anteriormente, en proporción a los porcentajes en masa de cada fracción presente en la muestra original, utilizando las siguientes ecuaciones:

100....

1001002211 nnAPAPAP

A

Donde:A = Valor del porcentaje de absorción de la muestra totalA1 , A2 , An = Porcentajes de absorción de cada fracción de la muestra totalP1 , P2 , Pn = Porcentajes respectivos del peso de cada fracción con respecto al peso total de la muestra.

CÁLCULOS


• Los resultados de los ensayos realizados con la misma muestra no deben diferir en sus valores en mas de 0.01 en el caso de las gravedades, ni de 0.1% para el porcentaje de absorción.

REPORTE


PRECISION Y ALTERACIONES

• Las estimaciones de la precisión de este método de prueba (que se muestran en la tabla Nº2) se basan en los resultados de la AASHTO Programa muestra de materiales de laboratorio de referencia, con pruebas llevadas a cabo por este método de prueba y el método de prueba AASHTO T 85, La diferencia significativa entre los métodos de prueba C 127 requiere de un período de saturación de 24 ± 4 h, mientras que el método de prueba AASHTO T 85 requiere un período de saturación mínimo de 15 horas. Esta diferencia se ha encontrado que tienen un efecto insignificante sobre los índices de precisión.

En la siguiente tabla los datos se basan en el análisis de más de 100 pares de los resultados de las pruebas de 40 a 100 laboratorios:


PRECISION Y ALTERACIONESDesviación Estándar

Rango aceptable de 2

resultadosUn solo operador de precisión

Gravedad Específica Bulk (seco) 0.009 0.025

Gravedad Especifica Bulk (SSD) 0.007 0.020

Gravedad Específica Aparente0.007 0.020

Absorción ( %) 0.088 0.25

Precisión Multilaboratorio

Gravedad Especifica Bulk (seco) 0.013 0.038

Gravedad Especifica Bulk (SSD) 0.011 0.032

Gravedad Especifica Aparente0.011 0.032

Absorción (%) 0.145 0.41

Tabla Nº 2:


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