P-45 Metodo de ensayo de analisis granulometrico por mallas para

Código: P-45
METODO DE ENSAYO DE ANALISIS GRANULOMETRICO POR
MALLAS PARA AGREGADOS FINOS Y GRUESOS
Versión: 3.6
F.E:31/05/10
F.R: 13/04/15
Laboratorio de Ensayos
INSUMA
1.
Aprobado por: Gestor de
Calidad
Página: 1 de 5
Propósito
Este método corresponde a una traducción significativamente equivalente de la norma ASTM C 136 por lo cual no se valida,
se realiza una confirmación del método y establece las pautas para la debida realización del Método de Ensayo de
Análisis Granulométrico por Mallas para Agregados Finos y Gruesos.
2.
Alcance
Estos métodos de ensayo tienen como fin determinar la distribución por tamaño de partículas de agregados gruesos y finos por
tamizado.
Los valores establecidos en unidades SI se consideran las unidades estándar.
Este método no tiene como fin resolver las inquietudes sobre la seguridad asociada a su uso. Es responsabilidad del usuario
establecer estándares de seguridad y salud ocupacional y determinar la aplicabilidad de limitaciones reguladas previo a su uso.
3.
Documento de Referencia
“Reporte trabajo no conforme F-15-00-01”
“Recibo de Material F-17-00-01”
“Informe de Ensayo F-17-00-02”
“Resumen de Control F-17-00-03”
“Identificación de material madre F-17-00-04”
“Identificación de material hijo F-17-00-05”
“Identificación de otros materiales F-17-00-07”
“Análisis Granulométrico F-45-00-01”
“Análisis Granulométrico Agregado Fino F-45-00-02”
“Cálculo de Incertidumbre de las Mediciones de Ensayos P-24”
“Cálculo de la Incertidumbre F-24-00-01”
ASTM C117 Standard Test Method for Materials Finer than 75-μm (No. 200) Sieve in Mineral Aggregates by Washing
ASTM C136 Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates
4.
Resumen del método de prueba
4.1 Un agregado seco de masa conocida es separado a través de una serie de tamices de aberturas progresivamente más
pequeñas para la determinación de la distribución de tamaño de partículas.
5.
Responsabilidades
Los Asistentes de Laboratorio encargados de realizar dichos ensayos son responsables de actuar según lo establecido,
acudiendo en caso de duda a su superior inmediato.
El Jefe de Laboratorio es responsable de planificar, controlar y monitorear el cumplimiento de los lineamientos operacionales
y administrativos aplicables a los ensayos.
El Inspector de Calidad es responsable de velar por la trazabilidad e integridad de los ensayos, muestras y especímenes
Una muestra de agregado seca, cuya masa es conocida, es separada por una serie de tamices cuyas aberturas disminuyen
progresivamente para determinar la distribución de partículas por tamaños.
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6.
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Equipo
6.1 Balanza.
6.2 Mallas: La malla estará montada sobre una charola o bandeja plana que evite la pérdida de material durante el tamizado. Se
seleccionarán los tamaños adecuados de mallas que suministren la información requerida por especificaciones para los
materiales a ensayar.
6.3 Agitador manual (opcional): En el que las mallas se mueven en dirección vertical, o vertical y horizontal, dándole a las
partículas diferentes orientaciones para que puedan pasar a través de la cuadricula de la malla.
6.4 Punzón: Elemento para sacar las partículas que quedan atrapadas en las mallas de mayor abertura.
6.5 Cepillo de hilos de cobre para la limpieza de las mallas mayores a la No. 50, y un cepillo con hilos suaves, para las mallas No.
100 y No. 200.
6.6 Horno de secado: Un horno de tamaño adecuado capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ˚C ± 5 ˚C.
6.7 Cápsulas de humedad y bandejas de acero.
7.
Muestra
7.1 Muestree un agregado con base al “Practica Estándar para el Muestreo de Agregados P-53”. El tamaño de la muestra de
campo será la cantidad mostrada en el método P-53 o cuatro veces la cantidad requerida en 7.4 y 7.5, el valor mayor.
7.2 Mezcle completamente la muestra y redúzcala a un tamaño apropiado para el ensayo mediante la práctica P-51
“Practica de la reducción de muestras de agregado para ensayo”. La muestra para el ensayo será aproximadamente la
cantidad deseada en el estado seco y será el resultado final de la reducción. Reducir a una cantidad exacta
predeterminada no es permitido
Nota 1: Cuando el análisis de mallas, incluyendo la determinación de material más fino que la malla de 75 սm, es la
única prueba propuesta, el tamaño de la muestra puede ser reducido en campo para evitar transportar cantidades
excesivas de material extra al laboratorio.
7.3 Agregado fino: El tamaño de la muestra de ensayo luego del proceso de secado será de al menos 300 g.
7.4 Agregado grueso: El tamaño de la muestra de agregado grueso cumplirá con lo establecido a continuación:
Tamaño Máximo Nominal en mm
(pulgadas)
9,5 (3/8”)
12,5 (1/2”)
19,0 (3/4”)
25,0 (1”)
37,5 (1 ½”)
50 (2”)
63 (2 ½”)
75 (3”)
90 (3 ½”)
100 (4”)
125 (5”)
Tamaño mínimo de la
muestra (kg)
1
2
5
10
15
20
35
60
100
150
300
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7.5 Mezclas de agregado fino y grueso: El tamaño de la muestra debe ser igual al establecido en el apartado 7.4.
7.6 En el caso de que una cantidad de material más fino que la malla de 75 սm sea usado para determinar el método de
ensayo P-61 “Método estándar para materiales más finos que 75 um en agregados minerales por medio de lavado”,
proceda como sigue:
7.6.1 Para agregados con tamaño máximo nominal de 12,5 mm o menos, use la misma muestra de ensayo para la prueba
por el método de ensayo P-61 “Método estándar para materiales más finos que 75 um en agregados minerales por
medio de lavado” y este método. Primero ensaye la muestra en concordancia con el método de ensayo P-61 y realice
la operación de secado final, luego tamice en seco la muestra como se estipula en los puntos 8.2 - 8.5 de este
método.
7.6.2 Para agregados con tamaño máximo nominal mayor a 12,5 mm use una sola muestra de ensayo como se describe
en 7.6.1, u opcionalmente use muestras de ensayo separadas para el método de ensayo P-61 y este método.
7.6.3 Cuando la especificación requiera la determinación de la cantidad total de material más fino que la malla de 75 սm
por tamizado seco y húmedo use el procedimiento descrito en 7.6.1.
8.
Método
8.1 Seque la muestra de masa constante a una temperatura de 110 °C ± 5 °C.
Nota 2: Para propósitos de control, particularmente donde se desea los resultados de manera rápida, generalmente no es
necesario secar el agregado grueso para el análisis de mallas. Los resultados son poco afectados por el contenido de
humedad, a menos que el tamaño máximo nominal sea más pequeño que 12,5 mm; el agregado grueso contenga material
más fino que la malla de 4,75 mm; o que el agregado grueso sea altamente absorbente (agregado de partículas livianas).
Además, las muestras pueden ser secadas a temperaturas más altas sin afectación de los resultados.
8.2 Seleccionar un grupo de tamices con aberturas adecuadas para cumplir con las especificaciones del material a ensayar. Use
mallas adicionales como se desee o se necesite para proveer otra información tal como, módulo de finura, o para regular la
cantidad de material sobre una malla. Acomode las mallas en orden decreciente de tamaño de arriba abajo y coloque la
muestra en la malla de arriba. Agite las mallas manualmente, de forma conjunta o individual o con un aparato mecánico por
un periodo suficiente, establecido por juicio o por medición en la muestra de prueba, para cumplir con el criterio de
adecuación o tamizado descrito en 8.3.
8.2.1 Limite la cantidad de material sobre una malla dada de manera que todas las partículas tenga la oportunidad de alcanzar
las aberturas de la malla un número de veces durante la operación de tamizado. Para mallas con aberturas menores a
4,75 mm la cantidad retenida en cualquier malla al finalizar la operación de tamizado no excederá los 5 mm de espesor
aproximadamente. Para mallas de 4,75 mm o más grandes la cantidad de material sobre la malla no excederá un espesor
igual al tamaño de la partícula tamizada. En ningún caso la cantidad retenida será tal como para causar un daño
permanente sobre el tejido metálico de la malla.
8.2.2 Evite una sobrecarga de material en una malla individual por uno de los siguientes métodos:
8.2.2.1 Inserte una malla adicional con un tamaño de abertura intermedia entre el tamiz que va a ser sobrecargado y el tamiz
inmediatamente por encima del tamiz en el conjunto original de mallas.
8.2.2.2 Divida la muestra en dos o más porciones, tamizando cada porción individualmente. Combine las masas de las
diversas porciones retenidas sobre una malla específica antes de calcular el porcentaje de la muestra sobre la malla.
8.2.2.3 Use tamices con tamaño de marco más grande y que proporciones una mayor área de tamizado.
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8.3 Continúe el tamizado por un periodo suficiente de tiempo y de tal manera que, el porcentaje de material que pase la malla
después de tamizar una poción de la muestra o la muestra en su totalidad sea mínimo. Realice el tamizado de la siguiente
manera: Sostenga el tamiz individualmente, provista de una cacerola ajusta al cuerpo o sobre una bandeja plana. Con una
posición ligeramente inclinada de la mano que sostiene la malla golpee el tamiz bruscamente con la otra mano alrededor de
50 a 100 veces por minuto o hasta que se considere necesario. En la determinación de la suficiencia de tamizado para
tamaños mayores a la malla de 4,75 mm, limite la cantidad de material sobre la malla hasta una capa delgada de partículas.
Si el tamaño de los tamices de ensayo montados hace que el movimiento de tamizado descrito sea poco práctico, use
tamices de diámetro mayor o realice el tamizado de manera individual en cada malla.
8.4 En el caso de mezclas de agregado fino y grueso refiérase a 8.2.2 para prevenir sobrecarga de tamices individuales.
8.5 El material que pase la malla de interés se deposita en la malla siguiente y el retenido se coloca en una cápsula con la
identificación de la abertura de la malla. Utilizar el punzón o el cepillo según sea el caso, para soltar las partículas atrapadas y
agregarlas al total de partículas retenidas sobre esa malla. Determine la masa de cada incremento de tamaño en una balanza
cuando tamiza individualmente cada malla o en cuanto el material haya sido tamizado a través de todo el conjunto de mallas
para la especificación del material bajo estudio.
8.6 Si la muestra ha sido previamente ensayada por el método P-61 “Método estándar para materiales más finos que 75 µm
en agregados minerales por medio de lavado” agregue la masa pasando la malla de 75 µm determinada por este
método de ensayo (P-61) a la masa pasando la malla de 75 µm por tamizado en seco de la misma muestra en este
método de ensayo.
9. Cálculos
9.1 Calcule los porcentajes pasando los tamices, retenidos, o los porcentajes en distintos tamaños de fracción con una
precisión de 0,1 % con base en la masa total seca de la muestra. Si la muestra de ensayo previamente ensayada bajo el
método P-61 “Método estándar para materiales más finos que 75 µm en agregados minerales por medio de lavado”
incluya la masa del material más fino que la malla de 75 µm por lavado en el cálculo de análisis de mallas; y use la masa
total seca antes de lavar por medio del método P-61 como base para el cálculo de todos los porcentajes.
9.1.1 Realice los cálculos como se muestra a continuación :
% Re tenido  (Wret / Wtotal ) *100
Retenido Acumulado= W retenido hasta malla específica
%Pasando  100  Re t. Acum,
Donde:
%Retenido= Porcentaje que se retiene en cada una de las mallas.
Wret= Masa de la muestra retenida en la malla correspondiente, g.
Wtotal= Peso total de la muestra, g.
Retenido. Acum= Suma de los pesos retenidos hasta la malla correspondiente, g.
%Pasando= Porcentaje del material que pasa una malla específica, %.
9.2 Calcule el módulo de finura, cuando lo pida la especificación del material, sumando los porcentajes totales acumulados
del material y dividiéndolos entre 100. Las mallas para la determinación del módulo de finura varían de muestra en
muestra.
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10. Reporte
10.1 Realice el reporte según análisis granulométrico F-45-00-01
10.2 Realice el reporte según análisis granulométrico agregado fino F-45-00-02
10.3 Reporte los porcentajes al número entero más cercano, con excepción de que si el porcentaje pasando el tamiz de 75
μm es menor al 10 %, se debe reportar al 0,1 % más cercano.
10.4 Reporte el módulo de finura, cuando sea necesario, al 0,01 más cercano.
11. Precisión y Sesgo
11.1 Para este método de ensayo no se debe aplicar el cálculo de la incertidumbre
12. Palabras clave
12.1 Agregado, agregado grueso, agregado fino, graduación, análisis granulométrico, análisis por tamaño de partículas.
Elaborado por: Esteban Saborío C
Firma:_________________________________
Aprobado por: Ing. Gastón Laporte M
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