PROYECTO DE NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC DE 249/12

PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
CONTENIDO
Página
1.
ALCANCE ....................................................................................................................
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS ...................................................................................
2.1
NORMAS ASTM ..........................................................................................................
2.2
NORMA AASHTO ........................................................................................................
3.
TERMINOLOGÍA .........................................................................................................
3.1
DEFINICIONES ............................................................................................................
4.
RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO .....................................................................
5.
IMPORTANCIA Y USO ................................................................................................
6.
INTERFERENCIAS ......................................................................................................
7.
APARATO ...................................................................................................................
8.
REACTIVOS Y MATERIALES .....................................................................................
8.1
SOLUCIÓN MADRE ....................................................................................................
8.2
SOLUCIÓN DE TRABAJO DE CLORURO DE SODIO................................................
9.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA .............................................................................
10.
PREPARACIÓN DEL APARATO ................................................................................
11.
PROCEDIMIENTO .......................................................................................................
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
Página
12.
CALCULO E INFORME ................................................................................................
13.
PRECISIÓN EL SESGO ...............................................................................................
13.1
PRECISIÓN ..................................................................................................................
13.2
SESGO .........................................................................................................................
DOCUMENTO DE REFERENCIA ............................................................................................
ANEXO (Información obligatoria) .............................................................................................
FIGURAS
Figura 1. Aparato de ensayo para determinar el equivalente de arena ..............................
Figura 2. Agitadores mecanizados ........................................................................................
Figura 3. Agitador operado manualmente ............................................................................
Figura 4. Cilindro graduado, tubo irrigador, ensamble del pie con el peso y sifón ...........
Figura 5. Transferencia de las muestras desde la lata de medida al cilindro ....................
Figura 6. Uso del agotador manual .......................................................................................
Figura 7. Uso del método manual para la agitación .............................................................
Figura 8. Irrigación .................................................................................................................
Figura 9. Lectura de la arena .................................................................................................
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
VALOR EQUIVALENTE DE ARENA EN SUELOS Y AGREGADO FINO
1.
ALCANCE
1.1
Este método de ensayo está destinado a servir como un método rápido de correlación
en campo. El propósito de este método es indicar, en condiciones normales, la proporciones
relativas de partículas finas plásticas o similares a la arcilla y el polvo en suelos granulares y
agregados finos que atraviesan un tamiz de 4,75 mm (No. 4). El término “equivalente de arena”
expresa el concepto de que la mayoría de los suelos granulares y los agregados finos son
mezclas de partículas deseables de partículas gruesas, arena y en general, arcilla, partículas
finas y polvo no deseadas.
NOTA 1 Algunas agencias llevan a cabo el ensayo en material con tamaño máximo de tamiz inferior a 4, 75 mm
(No. 4). Esto se hace para evitar atrapar las partículas finas, la arcilla y el polvo con tamaño de partículas escamosas
inferior a 4, 75 a 2,36 mm (No. 4 a 8). Los ensayos de material con tamaño máximo más pequeño pueden disminuir
los resultados numéricos del ensayo.
1.2
Los valores establecidos en pulgada-libra se consideran normalizados. Los valores que
se indican entre paréntesis son conversiones matemáticas a unidades SI que se suministran
sólo como información y no se consideran normalizados.
1.2.1 Con respecto a los tamices, según la especificación ASTM E11, sección 1.2, “los
valores indicados en unidades SI deberán considerarse normalizados para las dimensiones de
las aberturas de la tela de alambre y el diámetro de los alambres utilizados en dicha tela. Los
valores establecidos en pulgada-libra deberán ser considerados normalizados con respecto al
marco de los tamices”. Cuando se hace referencia a las mallas de los tamices, se proporcionan
las denominaciones alternas en pulgada-libra con fines informativos y encerradas en
paréntesis.
1.3
La presente norma no pretende considerar todos los problemas de seguridad, si los hay,
asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma establecer las prácticas
adecuadas de salud y seguridad y determinar la aplicación de las limitaciones regulatorias
antes de su uso.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos normativos referenciados son indispensables para la aplicación de
este documento normativo. Para referencias fechadas, se aplica únicamente la edición citada.
Para referencias no fechadas, se aplica la última edición del documento normativo referenciado
(incluida cualquier corrección).
1 de 21
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
2.1
NTC
DE 249/12
NORMAS ASTM
ASTM C670, Practice for Preparing Precision and Bias Statements for Test Methods for
Construction Materials.
ASTM C702, Practice for Reducing Samples of Aggregate to Testing Size.
ASTM D8, Terminology Relating to Materials for Roads and Pavements.
ASTM D75, Practice for Sampling Aggregates.
ASTM D653, Terminology Relating to Soil, Rock, and Contained Fluids.
ASTM D3666, Specification for Minimum Requirements for AgenciesTesting and Inspecting
Road and Paving Materials.
ASTM E11, Specification for Woven Wire Test Sieve Cloth and Test Sieves.
2.2
NORMA AASHTO
T 176, Standard Method of Test for Plastic Fines in Graded Aggregates and Soils by Use of
Sand Equivalent Test
3.
TERMINOLOGÍA
3.1
DEFINICIONES
3.1.1 Agregado fino. Agregado que atraviesa un tamiz de 9,5 mm (3/8 pulgada) y que
atraviesa casi en su totalidad el tamiz de 4,75 mm (No. 4) y se retiene en su gran mayoría en el
tamiz de 75 μm (No. 200) (véase ASTM D8).
3.1.2 Equivalente de arena. Medida de la cantidad de contaminación con limo o arcilla en el
agregado fino (o el suelo) determinada mediante ensayo (véase ASTM D653). (Con respecto a
mayor explicación, consulte Resumen del método de ensayo e Importancia y uso).
3.1.3 Suelo. Sedimentos u otra acumulación no consolidada de partículas de suelo producidas
por la desintegración física y química de las rocas que puede o no contener materia orgánica
(véase ASTM D653).
4.
RESUMEN DEL MÉTODO DE ENSAYO
4.1
Se vierte un volumen medido del suelo o de agregado y una cantidad pequeña de
solución de floculación en un cilindro plástico graduado y se agita para aflojar la cubierta
arcillosa de las partículas de arena en la muestra de ensayo. La muestra se “irriga” luego
utilizando solución de floculación adicional forzando el material arcilloso a formar una
suspensión por encima de la arena. Después del período de sedimentación prescrito, se lee la
altura de la arcilla floculada y se determina la altura de la arena en el cilindro. El equivalente de
arena es la relación entre la altura de la arena y la altura de la arcilla multiplicada por 100.
2
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
5.
NTC
DE 249/12
IMPORTANCIA Y USO
5.1
Este método de ensayo asigna un valor empírico a la cantidad relativa, la finura y la
naturaleza del material arcilloso presente en la muestra de ensayo.
5.2
Se puede especificar un valor mínimo para el equivalente de arena para limitar la
cantidad permitida de partículas arcillosas finas en un agregado.
5.3
Este método de ensayo suministra un método de campo rápido para determinar los
cambios en la calidad de los agregados durante la producción o la colocación.
NOTA 2 La calidad de los resultados que se obtienen mediante esta norma depende de la competencia del
personal que lleva a cabo el procedimiento y de la capacidad, la calibración y el mantenimiento del equipo utilizado.
En general, se considera que las agencias que satisfacen los criterios de ASTM D3666 pueden llevar a cabo
ensayos/muestreo/inspección/etc. de manera competente y objetiva. Los usuarios de esta norma deben ser
consientes de que la conformidad con la norma ASTM D3666 por sí sola no garantiza por completo unos resultados
confiables. Los resultados confiables dependen de muchos factores. El cumplimiento de las sugerencias de ASTM
D3666 o directrices similares aceptables suministra un medio para evaluar y controlar algunos de estos factores.
6.
INTERFERENCIAS
6.1
Mantener la temperatura de la solución de trabajo a 72 °F  5 °F (22 °C  3 °C) durante
la ejecución de este ensayo.
NOTA 3 Si las condiciones de campo evitan el mantenimiento de este rango de temperatura, muestras de arbitraje
frecuentes se deberían enviar a un laboratorio en donde sea posible controlar la temperatura adecuada. Sin
embargo, no se debería utilizar ninguna corrección para varios materiales incluso en un rango estrecho de valores
del equivalente de arena. No es necesario que las muestras que satisfacen el requisito mínimo para el equivalente
de arena a una temperatura de la solución de trabajo por debajo del rango recomendado se sometan a un ensayo de
arbitraje.
6.2
Ejecutar el ensayo en un lugar libre de vibración. La vibración excesiva puede hacer que
el material suspendido se sedimente a una tasa superior a la normal.
6.3
No exponer los cilindros plásticos a la luz solar directa más de lo necesario.
6.4
Ocasionalmente puede ser necesario eliminar un crecimiento de hongos del recipiente
que contiene la solución de trabajo de cloruro de calcio y del interior de la tubería flexible y del
tubo irrigador. Los hongos se pueden observar fácilmente como una sustancia viscosa en la
solución o como un moho que crece en el interior del recipiente.
6.4.1 Para eliminar este crecimiento, prepare un solvente limpio disolviendo una solución de
hipoclorito de sodio (blanqueador de cloro de uso doméstico) con una cantidad igual de agua.
6.4.2 Después de desechar la solución contaminada, llene el recipiente con el solvente limpio
preparado: permita que aproximadamente 1 l del solvente limpio fluya a través del ensamble
del sifón y del tubo irrigador, coloque luego la abrazadera de tornillo en el extremo de la tubería
para cortar el flujo del solvente y mantener el solvente dentro del tubo. Vuelva a llenar el
recipiente y déjelo de un día para otro.
6.4.3 Después del remojo, permita que el solvente limpio fluya a través del ensamble del sifón
y del tubo de irrigación.
6.4.4 Retire el ensamble del sifón del recipiente que contiene la solución y enjuague con agua
limpia. El tubo irrigador y el ensamble del sifón se pueden enjuagar fácilmente ajustando una
3
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
manguera entre la punta del tubo irrigador y la toma del agua y pasando agua potable en
contracorriente a través del tubo.
6.5
Ocasionalmente, los orificios en la punta del tubo irrigador se pueden obstruir con
partículas de arena. Si la obstrucción no se puede eliminar por ningún otro método, utilice un
alfiler u otro objeto afilado para forzar la arena hacia afuera ejerciendo mucha precaución para
no incrementar el tamaño de la abertura.
6.6
La solución de trabajo con más de dos semanas de antigüedad se debe desechar.
6.7
Los recipientes de mezcla y almacenamiento para las soluciones se deben enjuagar
exhaustivamente antes de mezclar un lote nuevo de solución.
6.8
La solución vuelva no se debe añadir a la solución antigua sin importar su antigüedad.
7.
APARATO
7.1
Un cilindro de plástico acrílico transparente y graduado, con tapón de caucho, tubo
irrigador, ensamble de pie con peso y un ensamble de sifón, todos estos elementos que
cumplan con las especificaciones y las dimensiones correspondientes que se ilustran en la
Figura 1. Véase el Anexo A.1 con respecto una alternativa del aparato.
7.2
Lata de medida. Una lata cilíndrica con diámetro aproximado de 2 ¼ de pulgada (57 mm)
con una capacidad 85 ml  5 ml.
7.3
Tamiz de 4,75 mm (No. 4) que cumpla con los requisitos de ASTM E11.
7.4
Embudo de boca ancha para la transferencia de las muestras de ensayo dentro del
cilindro graduado.
7.5
Botellas, de 1,0 galones (3,8 L) para almacenar la solución madre y la solución de
trabajo.
7.6
Batea plana para la mezcla.
7.7
Cronometró o reloj, con lectura en minutos y segundos.
7.8
Agitador mecánico para el equivalente de arena, diseñado para sostener el cilindro
plástico graduado exigido en posición horizontal mientras se le somete a un movimiento
recíproco paralelo a su longitud, con desplazamiento de 8 pulgadas  0,04 pulgadas (203,2 mm
 1,0 mm) y que funcione a 175 cpm  2 cpm. En la Figura 2 se ilustra un aparato típico. El
agitador debe estar fuertemente ajustado a una plataforma firme y nivelada.
NOTA 4 Las partes móviles del agitador mecánico deberían tener una protección de seguridad para proteger al
operario.
7.9
Agitador de equivalente de arena operado manualmente. Este aparato es opcional, tal
como se ilustra en la Figura 13 o equivalente, con capacidad de producir un movimiento
oscilatorio a una tasa de 100 ciclos completos en 45  5 segundos con una longitud de medio
trayecto asistida manualmente de 5  0,2 pulgadas (2,7  0,5 cm). El dispositivo se debe
diseñar para que sostenga el cilindro graduado exigido en posición horizontal mientras se le
somete a un movimiento recíproco paralelo a su longitud.
4
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
Continúa…
Figura 1. Aparato de ensayo para determinar el equivalente de arena
5
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
Ensamble
A
BA,B
Parte
No.
C
Lista de materiales
Tamaño estándar,
pulgada
Ensamble del sifón:
Tubo del sifón
2
Manguera del sifón
3
Manguera de vaciado
3/16 diámetro interno por
48
3/16 diámetro interno por 2
4
Tubo de vaciado
¼ de diámetro por 2
5
6
Tapón con dos orificios
Tubo irrigador
7
Abrazadera
No. 16
¼ de diámetro exterior,
pared de 0,035 por 20
Tubo SS, tipo 316
Pinchcock, Day, BKH No.
21730 o equivalente
8
Ensamble graduado
Tubo
10
11
12
B
DE 249/12
1
9
A
Descripción
NTC
¼ de diámetro por 16
Base
Ensamble del pie pesado
Indicador de la lectura de arena
Barra
Peso
1,50 diámetro exterior por
17
¼ por 4 por 4
Material
Tubo de cobre
enchapado)
Tubo de caucho,
equivalente
Tubo de caucho,
equivalente
Tubo de cobre
enchapado)
Caucho
(puede ser
goma pura o
goma pura o
(puede ser
Plástico acrílico transparente
Plástico acrílico transparente
1 ¼ de diámetro por 0,59
¼ de diámetro por 17 ½
2 de diámetro por 2,078
Nailon 101 tipo 66 recocido
Latón (puede ser enchapado)
Acero
C.R.
(puede
ser
c
C
enchapado)
13
Perno redondo
1/16 de diámetro por ½
Metal resistente a la corrosión
14
Pie
11/16 hexagonal por o,54
Latón (puede ser enchapado)
15
Tapón sólido
No. 7
Caucho
Ensamble B: la exactitud de la escala debería ser de  0,06 pulgadas por cada décima de pulgada. El error en
cualquier punto de la escala debería ser de  0,03 pulgadas de la distancia real hasta cero.
Ensamble B: las graduaciones deberían estar en décimas de pulgada. Las marcas de pulgada se deberían
denominar numéricamente tal como se ilustra. Las líneas de división de una y de media pulgada deberían tener
una longitud aproximada de 1/4 de pulgada. Todas las líneas de división deberían tener una profundidad de 0,015
pulgadas con ancho transversal superior de 0,030 pulgadas.
Ensamble C: el ensamble del pie con el peso debería tener un peso de 1000 g  5 g
Equivalentes métricos
pulgada
mm
pulgada
mm
pulgada
mm
pulgada
mm
0,001
0,025
0,13
3,30
0,62
15,75
2
50,80
0,005
0,127
3⁄16
4,76
0,63
16,00
2,078
52,78
0,010
0,254
0,25
6,35
0,75
19,05
4
101,60
0,015
0,381
1⁄4
6,35
3⁄4
19,05
10,10
256,54
0,020
0,508
0,30
7,62
1
25,4
15
381,00
0,030
0,762
5⁄16
7,94
11⁄16
26,99
16
406,40
0,035
0,889
3⁄8
9,51
1,24
31,50
17
431,80
1⁄16
1,59
0,50
12,70
11⁄4
31,75
17,5
444,50
0,100
2,54
0,54
13,72
1,50
38,10
20
508,00
1⁄8
3,17
0,59
14,99
11⁄2
38,10
48
1219,2
NOTA 1 El indicador la lectura de la arena y el pie especificados por el método ASTM D2419-69, Figura 1, se
puede utilizar cuando este equipo esté disponible previamente.
Figura 1. (Final)
6
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
Figura 2. Agitadores mecanizados
Figura 3. Agitador operado manualmente
El agitador debe estar ajustado firmemente a una plataforma firme y nivelada. Si únicamente se
van a ejecutar unos pocos ensayos, el agitador se puede sostener manualmente sobre una
plataforma firme nivelada.
7.10 Horno, con tamaño suficiente y capacidad para mantener una temperatura de 230 °F 
9 °F (110 °C  5 °C).
7.11
Papel de filtro, Watman No. 2V o equivalente.
7
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
8.
REACTIVOS Y MATERIALES
8.1
SOLUCIÓN MADRE
NTC
DE 249/12
Se pueden utilizar los materiales enunciados en las secciones 8.1.1, 8.1.2 u 8.1.3 para
preparar la solución madre. Si preocupa la utilización de formaldehido como biocida, se
recomienda utilizar los materiales indicados en las secciones 8.1.2 u 8.1.3. Una cuarta
alternativa es no utilizar ningún biocida siempre que el tiempo de almacenamiento de la
solución madre no sea suficiente para promover el crecimiento de hongos.
8.1.1 Solución madre con formaldehido
8.1.1.1 Cloruro de calcio anhidro, 454 g con grado técnico.
8.1.1.2 Glicerina USP, 2 050 g (1 640 ml).
8.1.1.3 Formaldehido, (solución de 40 volúmenes %) 47 g (45 ml).
8.1.1.4 Disolver los 450 g de cloruro de calcio en medio galón (1,89 L) de agua destilada.
Enfriar y filtrar a través del papel filtro ya plegado. Adicionar los 2 050 g glicerina y los 47 g de
formaldehido a la solución filtrada, mezclar bien y diluir hasta obtener 3,78 L (un galón).
8.1.2 Solución madre con glutaraldehido
8.1.2.1 Cloruro de calcio deshidratado, 577 g con grado reactivo A.C.S.
NOTA 5 El cloruro de calcio deshidratado con grado reactivo ACS es específico para la solución madre preparada
con glutaraldehido porque los ensayos indican que las impurezas en el cloruro de calcio anhidro con grado técnico
pueden reaccionar con el glutaraldeido produciendo un precipitado desconocido.
8.1.2.2 Glicerina USP, 2 050 g (1 640 ml).
8.1.2.3 1,5-pentanedial (glutaraldehido), solución al 50 % en agua, 59 g (53 ml).
8.1.2.4 Disolver los 577 g de cloruro de calcio anhidro en medio galón (1,89 L) de agua
destilada. Enfriar y añadir los 2 050 g de glicerina y los 59 g de glutaraldehido a la solución,
mezclar bien y diluir hasta obtener un galón (3,78 L).
NOTA 6 El 1,5-pentanedial, también conocido como glutaraldehido, dialdehido glutárico o con el nombre comercial
UCARCIDE 250, se puede obtener como solución de glutaraldehido al 50 %.
8.1.3 Solución madre con Kathon CG/ICP
8.1.3.1 Cloruro de calcio deshidratado, 577 g con grado reactivo A.C.S.
8.1.3.2 Glicerina USP, 2 050 g (1640 ml).
8.1.3.3 Kathon CG/ICP, 63 g (53 ml).
8.1.3.4 Disolver los 577 g de cloruro de calcio anhidro en medio galón (1,89 L) de agua
destilada. Enfriar y añadir los 2050 g de glicerina y los 63 g de Kathon CG/ICP a la solución,
mezclar bien y diluir hasta obtener un galón (3,78 L).
8
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
8.2
NTC
DE 249/12
SOLUCIÓN DE TRABAJO DE CLORURO DE SODIO
Prepare la solución de trabajo de cloruro de sodio disolviendo una lata de medida (85 ml  5 ml)
llena con la solución madre de cloruro de sodio hasta obtener 1,0 galones (3,8 L) con agua.
Utilice agua destilada o desmineralizada para la preparación normal de la solución de trabajo.
Sin embargo, si se determina que el agua de grifo local tiene pureza suficiente que no afecte
los resultados del ensayo, se permite utilizarla en lugar de agua destilada o desmineralizada,
excepto en caso de disputa.
NOTA 7 El efecto del agua de grifo local en los resultados de ensayo para el equivalente de arena se puede
determinar comparando los resultados de tres ensayos para el equivalente de arena utilizando agua destilada con
los resultados de tres ensayos para el equivalente de arena utilizando agua de grifo local. Los seis especímenes de
ensayo que se requieren para esta comparación se deben preparar a partir de la muestra del material y secar en el
horno tal como se describe en este método de ensayo.
9.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
9.1
Obtenga la muestra del material que se va a ensayar según ASTM D75.
9.2
Mezcle exhaustivamente la muestra y redúzcala cuanto sea necesario utilizando los
procedimientos aplicables indicados en ASTM C702.
9.3
Obtenga por lo menos 1500 g de material que pase a través del tamiz de 4,75 mm (No. 4)
de la siguiente manera:
9.3.1 Separe la muestra en un tamiz de 4,75 mm (No. 4) por medio de un movimiento lateral y
vertical del tamiz, acompañado por una acción de sacudida de manera que se mantenga la
muestra en movimiento continuo sobre la superficie del tamiz. Continúe el tamizado hasta que
no más de 1 % por peso del residuo atraviese el tamiz durante un minuto. Realice la operación
de tamizado bien sea a mano o con un aparato mecánico. Cuando se determina la
meticulosidad del tamizado mecánico, ensaye mediante el método manual descrito
anteriormente utilizando una sola capa de material sobre el tamiz.
9.3.2 Rompa todos los grumos de material en la fracción gruesa que atraviesa el tamiz de
4,75 mm (No. 4). Utilice un mortero y una mano de mortero cubierta con caucho o cualquier
otro medio que no produzca degradación apreciable del agregado.
9.3.3 Retire todo recubrimiento de partículas finas adheridas al agregado grueso. Estas
partículas se pueden retirar mediante el secado superficial del agregado grueso, frotándolo
luego entre las manos sobre una batea plana.
9.3.4 Agregue el material que atraviesa el tamiz obtenido en las secciones 9.3.2 y 9.3.3 a la
porción fina separada de la muestra.
9.4
Prepare los especímenes de ensayo a partir del material de la porción de la muestra
que atraviesa el tamiz de 4,75 mm (No. 4) con cualquiera de los procedimientos descritos en
las secciones 9.4.1 ó 9.4.2.
NOTA 8 Los experimentos han demostrado que a medida que la cantidad de material que se está reduciendo
mediante separación y desintegración disminuye, la precisión en la obtención de porciones representativas
disminuye. Por este motivo es imperativo extremar la precaución al preparar los especímenes para ensayo.
9
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
9.4.1 Preparación del espécimen de ensayo - Procedimiento A
9.4.1.1 Si es necesario, humedezca el material para evitar la segregación o la pérdida de
partículas finas durante las operaciones de separación y desintegración. Tenga cuidado al
añadir humedad a la muestra para conservar una condición de flujo libre del material.
9.4.1.2 Usando la lata de medida, extraiga cuatro de estas medidas de la muestra. Cada vez
que retire una medida llena de material golpee suavemente la base de la lata sobre la tabla de
trabajo u otra superficie dura por lo menos cuatro veces y agítela suavemente para producir
una medida de material consolidado uniformemente llena o ligeramente redondeada por
encima del borde.
9.4.1.3 Determine y registre la cantidad de material contenido en estas cuatro medidas bien
sea por peso o por volumen en el cilindro plástico seco.
9.4.1.4 Devuelva este material a la muestra siga separando y desintegrando la muestra
utilizando los procedimientos aplicables de ASTM C702 y haciendo los ajustes necesarios para
obtener el peso o el volumen predeterminado. Cuanto se logre este peso o volumen, dos
operaciones sucesivas de separación o desintegración sin ningún ajuste deberían suministrar
la cantidad adecuada de material para llenar la medida y, por lo tanto obtener un espécimen de
ensayo.
9.4.1.5 Seque el espécimen de ensayo hasta obtener el peso constante a 230 °F  9 °F (110 °C
 5 °C) y enfríe a la temperatura ambiente antes del ensayo.
NOTA 9 Los resultados para el equivalente de arena en muestras de ensayo que no han sido secadas, por lo
general serán inferiores a los resultados que se obtienen en muestra de ensayo idénticas que han sido secadas.
Con propósitos de conveniencia para ahorrar tiempo, se permite someter a ensayo la mayor parte de los materiales
sin secado cuando el valor para el equivalente de arena se utiliza con el fin de determinar la conformidad con una
especificación que proporciona un valor de ensayo mínimo aceptable. Sin embargo, si el valor de ensayo resultante
es inferior a ese valor especificado, será necesario repetir el ensayo con una muestra seca. Si el equivalente de
arena determinado a partir del ensayo de una muestra seca está por debajo del límite mínimo de la especificación,
será necesario llevar a cabo dos ensayos adicionales en muestras secas tomadas de la misma cuesta. El
equivalente de arena para una muestra se debe determinar de acuerdo con la sección de cálculo.
9.4.2 Preparación del espécimen de ensayo - Procedimiento B
9.4.2.1 Conservando una condición de flujo libre, humedezca el material lo suficiente para
evitar la segregación o la pérdida de partículas finas.
9.4.2.2 Separe o desintegre 1 000 g de los 1 500 g de material. Mezcle exhaustivamente con
pala manual en una batea circular, moviendo el material con la pala hacia la mitad de la batea
mientras esta se agita horizontalmente. La mezcla o la remezcla se deberían continuar durante
un minuto por lo menos para obtener uniformidad. Verifique el material para determinar la
condición de humedad necesaria apretando fuertemente una porción pequeña de la muestra
mezclada exhaustivamente en la palma de la mano. Si se forma una pieza moldeada que
permite la manipulación cuidadosa sin romperse, se ha alcanzado el rango correcto de
humedad. Si el material está demasiado seco, la pieza se desmoronará y será necesario
adicionar agua y volver a mezclar y repetir el ensayo hasta que el material forme una pieza
moldeada. Si el material presenta agua libre está demasiado húmedo para ensayarlo y se debe
drenar y secar al aire, mezclándolo con frecuencia para garantizar la uniformidad. Este material
demasiado húmedo formará una buena pieza cuando en la verificación inicial, entonces el
proceso de secado debería continuar hasta que una verificación con presión del material seco
resulte en una pieza moldeada que es más frágil y delicada de manipular que la original. Si el
contenido de humedad “tal como se recibe” está dentro de los límites arriba descritos, la
muestra se puede ensayar inmediatamente. Si el contenido de humedad se altera para
10
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
satisfacer estos límites, la muestra se debería colocar en la batea, cubierta con una tapa o con
una toalla húmeda que no toque el material y dejar en reposo durante 15 minutos por lo menos.
9.4.2.3 Después del tiempo mínimo de curado, vuelva a mezclar durante un minuto sin agua. Al
mezclar exhaustivamente, moldee el material en un cono con la pala.
9.4.2.4 Tome la lata de medida en una mano y empújela directamente a través de la base de la
pila mientras sostiene la mano libre firmemente contra la pila o puesta a la lata de medida.
9.4.2.5 A medida que la lata atraviesa el montón y sobresale, mantenga suficiente presión
manual para hacer que el material llene la lata hasta desbordarse. Presione firmemente con la
palma de la mano compactando el material hasta que se consolide dentro de la lata. El exceso
de material se debe nivelar con el borde de la lata desplazando el filo de la pala con
movimiento de segueta a través del borde.
9.4.2.6 Para obtener muestras de ensayo adicionales, repita los procedimientos indicados en
los numerales 9.4.2.3 hasta 9.4.2.5.
10.
PREPARACIÓN DEL APARATO
10.1 Ajuste el ensamble del sifón a un frasco de 1,0 galón (3,8 l) que contenga la solución de
trabajo de cloruro de calcio. Coloque el frasco sobre una repisa a 36  2 pulgadas (90 cm  5 cm)
por encima de la superficie de trabajo, (véase la Figura 4).
NOTA 10 En lugar del frasco de 1,0 galones (3,8 l), se puede utilizar un cubo plástico o de vidrio con gran
capacidad siempre que el nivel del líquido de la solución de trabajo se conserve entre 36 y 48 pulgadas (90 cm
y 120 cm) por encima de la superficie de trabajo.
10.2 Active el sifón soplando en la punta del frasco de solución a través de una pieza
pequeña de tubo mientras la abrazadera de tornillo está abierta.
11.
PROCEDIMIENTO
11.1 Extraiga con el sifón 4 pulgadas  0,1 pulgadas (102 mm  3 mm) (indicados en el
cilindro graduado) de la solución de trabajo de cloruro de calcio dentro del cilindro plástico.
11.2 Vierta una de las muestras para ensayo en el cilindro plástico utilizando el embudo para
evitar derrames (véase la Figura 5).
11.3
Golpee la base del cilindro firmemente contra la palma de la mano varias veces para
liberar las burbujas de aire y facilitar la humectación completa del espécimen.
11.4
Deje el espécimen humedecido y el cilindro en reposo durante 10 min  1 min.
11
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
Figura 4. Cilindro graduado, tubo irrigador, ensamble del pie con el peso y sifón
12
DE 249/12
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
Figura 5. Transferencia de las muestras desde la lata de medida al cilindro
11.5 Al final de periodo de empapado de 10 min, tape el cilindro, luego afloje el material del
fondo invirtiendo parcialmente el cilindro y sacudiendo los simultáneamente.
11.6 Después de aflojar el material del fondo del cilindro, agite el cilindro y el contenido
mediante cualquiera de los siguientes tres métodos:
13
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
Figura 6. Uso del agotador manual
11.6.1 Método del agitador mecánico
Coloque el cilindro tapado en el agitador mecánico para determinar el equivalente de arena,
ajuste el tiempo y permita que la máquina sacuda el cilindro y su contenido durante 45  1
segundos.
11.6.2 Método de agitador manual
11.6.2.1 Asegure el cilindro tapado en las tres abrazaderas de resorte sobre el portador del
agitador equivalente operado manualmente y reajuste el contador de trayectos en cero.
NOTA 11 Para evitar derrames, asegúrese de que el tapón esté firmemente asentado en el cilindro antes de
colocarlo en el agitador manual.
11.6.2.2 Párese directamente frente el agitador y fuerce el indicador hasta el marcador de
límite de trayecto pintado en el tablero posterior aplicando un empuje horizontal abrupto en la
porción superior de la banda de acero del resorte de la derecha. Después retire la mano de la
banda y permita la acción de resorte de las bandas para mover el portador y el cilindro en la
dirección opuesta sin asistencia y sin estorbar.
11.6.2.3 Aplique suficiente fuerza a la banda de acero del resorte de la derecha durante la
parte del empuje de cada trayecto para mover el indicador hasta el marcador de límite de
trayecto empujando contra la banda con las puntas de los dedos para mantener un movimiento
oscilatorio uniforme (véase la Figura 6). El centro del marcador del límite del trayecto se coloca
para obtener la longitud adecuada del trayecto y su ancho suministra los límites máximos de
variación permitidos. La acción de sacudida adecuada se lograr únicamente cuando la punta
del indicador invierte la dirección dentro de los límites del marcador. La acción de sacudida
adecuada se puede conservar mejor utilizando únicamente el antebrazo y la muñeca para
impulsar el agitador.
11.6.2.4 Continúe la acción de sacudida durante 100 trayectos.
14
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
11.6.3 Método manual
11.6.3.1 Sostenga el cilindro en posición horizontal como se ilustra en la Figura 7 y agítelo
vigorosamente en movimiento horizontal lineal de un extremo a otro.
11.6.3.2 Sacuda el cilindro 90 ciclos en aproximadamente 30 s usando un desplazamiento de
9 pulgadas  1 pulgadas (23 cm  3 cm). Un ciclo se define como un movimiento completo
hacia atrás y hacia adelante. Con el fin de agitar el cilindro a esta velocidad adecuadamente,
será necesario que el operario realice la agitación únicamente con los antebrazos, relajando el
cuerpo y los hombros.
11.7 Después de la operación de agitación, coloque el cilindro vertical sobre la tabla de
trabajo y retire el tapón.
Figura 7. Uso del método manual para la agitación
11.8
PROCEDIMIENTO DE IRRIGACIÓN
11.8.1 Durante el procedimiento de irrigación, mantenga el cilindro vertical y la base en
contacto con la superficie de trabajo. Introduzca el tubo irrigador por el punta del cilindro, retire
la abrazadera de resorte de la manguera y enjuague el material de las paredes del cilindro a
medida que desciende el irrigador. Fuerce el paso del irrigador a través del material hasta el
fondo del cilindro aplicando acción punzante y de torsión mientras la solución de trabajo fluye
desde la punta del irrigador. Esto arrastra el material fino dentro de la suspensión por encima
de las partículas de arena más gruesas (véase la Figura 8).
11.8.2 Continúe aplicando la acción punzante y de torsión mientras arrastra con el lavado las
partículas finas hacia arriba hasta que el cilindro esté lleno hasta la graduación de 15 pulgadas
(38,0 cm). Después, levante el tubo irrigador lentamente sin parar el flujo de modo que el nivel
del líquido se mantenga aproximadamente en la graduación de 15 pulgadas (38,0 cm) mientras
extrae el tubo irrigador. Regule el flujo justo antes del extraer por completo el tubo irrigador y
ajuste el nivel final en la graduación de 15 pulgadas (38,0 cm).
15
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
11.9 Permita que el cilindro y su contenido queden en reposo durante 20 min  5 s. Empiece
el cronometraje inmediatamente después de retirar el tubo irrigador.
11.10 Al final del periodo de sedimentación de 20 min, tome la lectura y registre el nivel de la
parte más superior de la suspensión de arcilla como se indica en la sección 11.12. Esta se
denomina la “lectura de arcilla”. Si no se ha formado línea clara de demarcación al final del
periodo de sedimentación de 20 minutos especificados, deje la muestra en reposo hasta que se
pueda obtener la lectura de arcilla; luego, tome la lectura y registre inmediatamente el nivel de
la parte más superior de la suspensión de arcilla y el tiempo total de sedimentación. Si el
tiempo total de sedimentación excede los 30 minutos, repita el ensayo usando tres
especímenes individuales del mismo material. Registre la altura de la columna de arcilla para la
muestra que requiere el periodo de sedimentación más corto como la lectura de arcilla.
11.11 Determinación de la lectura de arena
11.11.1 Después de haber tomado la lectura de arcilla, coloque el ensamble del pie con el
peso sobre el cilindro y desciéndalo lentamente hasta que quede en reposo sobre la arena. No
permita que el indicador golpee la boca del cilindro a medida que el ensamble desciende.
Figura 8. Irrigación
11.11.2 A medida que el pie con el peso alcanza la arena, incline el ensamble hacia las
graduaciones del cilindro hasta que el indicador toque el interior del cilindro. Reste 10 pulgadas
(25,4 cm) del nivel indicado por el borde exterior extremo del indicador y registre este valor
como la “lectura de arena” (véase la Figura 9).
16
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
NOTA 12 Véase el Anexo A1 con respecto al uso de un pie y de procedimiento de medición alternos.
11.11.3 Al tomar la lectura de arena, tenga precaución de no presionar hacia abajo el
ensamble del pie con el peso puesto que esto podría resultar en una lectura errada.
11.12 Si las lecturas para arcilla y arena están entre las graduaciones de 0,1 pulgadas (2,5 mm),
registre el nivel de la graduación superior como la lectura.
12.
CALCULO E INFORME
12.1
Calcule el equivalente de arena con una precisión de 0,1% de la siguiente manera:
(1)
EA = (lectura de arena/lectura de arcilla) x 100
en donde
EA
equivalente de arena.
12.2 Si el equivalente de arena calculado no es un número entero, repórtelo como el
siguiente número entero superior. Por ejemplo si el nivel de arcilla fue de 8,0 y el nivel de arena
fue de 3,3, el equivalente de arena calculado sería:
(3,3/8,0) x 100 = 41,2
(2)
Puesto que el equivalente de arena calculado no es un número entero, se reportaría como el
siguiente número entero superior que es 42.
Figura 9. Lectura de la arena
17
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
12.3 Si se quiere promediar una serie de valores para el equivalente de arena, promedie los
valores de los números enteros determinados según se describe en la sección 12.2. Si el
promedio de estos valores no es un número entero, increméntelo hasta el siguiente número
entero superior tal como se ilustra en el siguiente ejemplo:
12.3.1 Calcule los valores ES: 41,2, 43,8, 40,9.
12.3.2 Después de incrementar cada uno hasta el siguiente número entero superior se
convierten en 42,44, 41.
12.3.3 Determine el promedio de estos valores de la siguiente manera:
(42 + 44 + 41) / 3 = 42,3
(3)
12.3.4 Dado que el valor promedio no es un número entero, este valor se incrementa hasta el
siguiente número entero superior y el valor del equivalente de arena se reporta como 43.
13.
PRECISIÓN EL SESGO
13.1
PRECISIÓN
Las siguientes estimaciones de la precisión para este método de ensayo se basan en los
resultados obtenidos por el programa AASHTO para muestras de referencia para materiales de
referencia de laboratorios (AMRL) con ensayos realizados utilizando este método de ensayo y
el método AASHTO T 176. No existen diferencias significativas entre los dos ensayos. Los
datos se basan en los análisis de muchos resultados de ensayo pareados provenientes de 50 a
80 laboratorios, con rango de los valores promedio para el equivalente de arena en las
muestras con variación entre 60 y 90 aproximadamente.
13.1.1 Precisión de operador único
La desviación estándar del operador único se ha determinado en 1,5 para valores del
equivalente de arena superiores a 80 y en 2,9 para valores inferiores a 80 (1s)1. Por lo tanto,
los resultados de estos ensayos conducidos correctamente por el mismo operador en material
similar no deberían diferir en más de 4,2 y 8,2 respectivamente (d2s).
13.2.1 Precisión multilaboratorio
La desviación estándar se ha determinado en 4,4 para valores del equivalente de arena
superiores a 80 y en 8,0 para valores inferiores a 80 (1s). Por lo tanto, los resultados de
ensayos realizados correctamente en dos laboratorios diferentes en material similar no
deberían diferir más de 12,5 y 22,6 respectivamente (d2s).
13.1.3 Se dispone de datos adicionales sobre la precisión provenientes de un estudio de una
agencia estatal que involucró la circulación de 20 pares de muestras entre 20 laboratorios, en
tres ocasiones de diferentes. El rango de los valores promedio del equivalente de arena para
estas muestras varió aproximadamente entre 30 y 50; estos fueron materiales que contenían
muchas más partículas finas que las muestras reportadas por AMRL en 13.1.1 y 13.1.2.
1
Estos números representan los límites (1s) y (d2s) respectivamente, descritos en ASTM C670.
18
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
13.1.3.1 La desviación estándar multilaboratorio de los ensayos de esta sola agencia se
determinó en 3,2 (1s). En consecuencia, dentro de los laboratorios de esta agencia, los
resultados de dos ensayos realizados correctamente provenientes de laboratorios diferentes en
material similar no deberían diferir en más de 9,1 (d2s).
13.2
SESGO
El procedimiento en este método de ensayo no tiene sesgo porque el valor del equivalente de
arena está definido únicamente en los términos de ensayo.
19
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
ANEXO
(Información obligatoria)
A.1
PROCEDIMIENTO DE LECTURA DE ARENA CUANDO SE UTILIZA EL INDICADOR
DE LECTURA DE ARENA 1969 Y EL PIE CONFORME A LA FIGURA DE ASTM
D2419:69
Parte No.
Descripción
Tamaño estándar
Material
14
Pie
1 diá. Por 3/4
Bronce
13
Guía
1,50 diá. Por 1/4
Latón
12
Peso
2 diá. Por 2,078
C.R.SH
11
Barra
¼ diá. Por 17 ½
Latón
10
Tornillos ady.
3-48 por ¼ RH
Latón
Figura A.1.1. Ensamble del pie con el peso tomado del método de ensayo ASTM D2419-69
A.1.1 Diferencias en el equipo 1969
A.1.1.1 Véase la Figura A1.1 para el pie con peso 1969 (ensamble C) y los detalles del pie
1969 (elemento 14).
A.1.2 Procedimiento de lectura de arena cuando se usa el ensamble del pie 1969
A.1.2.1 Después de tomar la lectura de arcilla, coloque el ensamble del pie con el peso sobre el
cilindro con la tapa guía en posición sobre la boca del cilindro y descienda el ensamble
suavemente hasta que quede en reposo sobre la arena. Mientras se baja el pie, mantenga uno
de los tornillos adyacentes (véase elemento 10 en la Figura A1.1) en contacto con la pared del
cilindro cerca de las graduaciones de modo que siempre esté a la vista. Cuando el pie con el
peso ha tocado la arena, se lee y registra el nivel de la ranura horizontal del tornillo adyacente
como el valor de la “lectura de arena”.
20
PROYECTO DE
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC
DE 249/12
DOCUMENTO DE REFERENCIA
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. Sand Equivalent Value of Soils and
Fine Aggregate1. USA, ASTM, 2009. 9 p.ill. (International Standard ASTM D2419-09).
PREPARADO POR: ____________________________
ERIKA GÓMEZ
rrc.
21