Práctica N° 31-2 Peso especifico y Absorción del Agregado ......Cuando se está determinando el peso específico del tamaño grava (retenido en Nº 4) se utiliza, como es obvio,

Peso Específico (Agregado Grueso)

PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL

AGREGADO GRUESO

Tutor: Gioconda G. de Celis

Tesista: Yucely Albornoz

Marzo 2014

LA

BO

RA

TL

AB

OR

AT

LA

BO

RA

TL

AB

OR

AT

OR

IO

OR

IO

OR

IO

OR

IO

Manual de Prácticas de Laboratorio de Pavimentos Peso Específico (Agregado Grueso)

246 Facultad de Ingeniería – Escuela de Civil

5.4.4. MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECÍFICO Y LA ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO

MÉTODO DE ENSAYO

COVENIN ASTM AASHTO

- C 127-88 T 85

5.4.4.1. OBJETIVO

Determinar las propiedades Marshall (Densidades, vacíos en mezclas asfálticas), para

conocer el peso específico y el porcentaje de absorción usados para los diseños de mezclas

de concreto asfáltico, curva de saturación, relación de vacíos y porosidad en suelos gravo –

arenosos.

5.4.4.2. DURACIÓN

Con práctica se puede hacer el ensayo en el laboratorio en dos días.

5.4.4.3. EQUIPOS E IMPLEMENTOS

�� Horno, con control para mantener temperaturas uniformes hasta 110ºC+5ºC.

�� Balanza, capacidad de 5 kg. con sensibilidad de 0,5 g y apta para suspender muestras

que permitan obtener su peso sumergido en agua.

�� Bandejas de aluminio, de 25 cm x 20 cm x 5 cm, para secar muestras que contengan

agua.

�� Bomba de vacío.

�� Enfriador, (desecador) de aproximadamente 25 cm de diámetro.

�� Envases metálicos inoxidables, de capacidad aproximada de 20 litros para sumergir

muestras en agua.

�� Envases metálicos, de capacidad aproximada de 20 litros para lavar muestras.

�� Tamiz Nº 8 (o tamiz Nº 4 si se analizan suelos o mezclas asfálticas en frío).

�� Bandeja, 60 cm x 60 cm x 5 cm.


Universidad De Los Andes 247

�� Cesta de alambre, de malla con abertura Nº 8 ó menor, aproximadamente 20 cm de

diámetro por 20 cm. de altura, y apta para suspender con hilo desde la balanza.

�� Cuarteador, para agregados gruesos.

�� Toalla absorbente.

NOTA 1: La norma señala una malla con abertura Nº 6, sin embargo, si se toma en cuenta que para el

concreto asfáltico, se usa malla con abertura Nº 8 (2,38 mm), la cesta deberá ser con abertura Nº 8 (2,38

mm).

Figura N°1, equipo necesario para el ensayo

5.4.4.4. PROCEDIMIENTO

a) Se obtiene el material representativo (usar el método de muestreo para agregados y

arena A.S.T.M. D 75), o antes del almacenaje de las pilas en el patio de la planta, la

empresa debe entregar el material que sea representativo del que se propone utilizar

en la obra, para su aprobación previa (véase figura 2).

Bomba de vacío

Cuarteador Horno

Bandeja de aluminio con

la muestra



Figura N°2, Muestra representativa para el laboratorio

El peso de los agregados gruesos requerido para este ensayo es por lo menos 20 Kg.

El peso mínimo de la muestra a ser usado está dado en la tabla N°1. Si la muestra

contiene más del 15% de retenido en el tamiz 1 ½”, se ensaya este material separado

de los tamaños inferiores.

b) Para concreto asfáltico la muestra a ensayar será aquel material mayor del tamiz Nº 8.

Se pasa el material, tomando pocas cantidades a la vez por el tamiz Nº 8 requerido para

ensayos en mezclas de Concreto Asfáltico y se guarda los agregados retenidos en este

tamiz.

Cuando se está determinando el peso específico del tamaño grava (retenido en Nº 4) se

utiliza, como es obvio, un tamiz Nº 4 para separar la muestra.

Si el suelo analizado contiene más de 5% de pasante del tamiz Nº 200, la muestra se

debe obtener por medio de lavado.

c) Mezcle totalmente la muestra de agregados y redúscala a la cantidad necesaria usando

los procedimientos recomendados en A.S.T.M. C 702. Rechace todo el material

pasante del tamiz Nº 4 (4,75 mm) por tamizado.

MATERIAL PROPUESTO

PILA

TOLVA

MATERIAL PARA EL LABORATORIO

BACHE SECO

Comentado [YS1]: Cómo sería esto?



Tabla N°1 Peso mínimo de muestra a ser utilizado

TAMAÑO MÁXIMO

NOMINAL DE LA PARTÍCULA (PULG)

PESO MÍNIMO DE LA MUESTRA

(KG.)

½” 2

¾” 3

1” 4

1 ½” 5

2” 8

2 ½” 12

3” 18

3 ½” 25

4” 40

4 ½” 50

5” 75

6” 125

d) Lavar totalmente la muestra para remover el polvo de la superficie. Si el agregado

grueso contiene una cantidad considerable de material pasante el tamiz Nº 8 (2,38

mm), use este tamiz en lugar del Nº 4 (4,75 mm) especificado. Si va a usar el material

fino para el método A.S.T.M. C128, separe el material pasante obtenido anteriormente

usando el tamiz Nº 4 (4,75 mm).

e) Se cuartea el material retenido en el tamiz Nº 8 con una pala de bordes rectos, ó

utilizando un cuarteador para agregados gruesos.

Mezcle y cuarteé hasta reducir el material a una cantidad que sea representativa para

el ensayo.

Se necesitará aproximadamente 5 Kg. del agregado para la ejecución del mismo.

f) Se coloca la muestra separada por cuarteo en una bandeja metálica con peso

aproximado de 5 kg.Usar un envase con capacidad de 20 litros.

g) Se realiza un lavado completo de los agregados. El lavado debe ser suficiente para

eliminar el polvo u otras impurezas superficiales adheridas a la muestra.



h) Descargar en el desagüe el producto del lavado (siempre usando un tamiz Nº 8, para

evitar la pérdida de material del ensayo) y repetir de nuevo el proceso hasta que el

agua se observe limpia.

i) Cuando esté suficientemente lavada se coloca los agregados en una ó varias bandejas

de un tamaño tal que puedan ser introducidas al horno.

j) Seque la muestra lavada hasta peso constante a una temperatura 110 ºC ± 5 ºC.

Se saca la muestra del horno, se deja enfriar hasta que el material llegue hasta un peso

constante.

El período puede oscilar entre 4 horas (mínimo) y 18 horas (máximo).

En agregados gruesos, el peso constante se considera que ocurre cuando en dos

pesajes sucesivos, el peso seco no varía más de 1,9 g.

k) Después de secar los agregados hasta peso constante se saca del horno, y deja que se

enfrien unos minutos.

l) Se pasan a un envase grande con capacidad de 20 litros, y se cubre los agregados con

agua limpia.

m) Se deja la muestra sumergida en agua por un período de 24 horas.

n) Durante este intervalo de tiempo, se verifica que la cesta, que será utilizada en los

pasos más adelante, ha sido tarada anotado su peso al aire y también el sumergido en

agua.

Ejemplo 1:

Peso cesta en aire 1.336,0 g

Peso cesta en agua 1.186,5 g

o) Luego del proceso de saturación por 24 horas en el agua se saca la muestra del agua, y

se coloca sobre un paño grande absorbente.

p) Se hace rodar los agregados sobre el paño hasta que toda película de agua visible

desaparezca.En este momento se logra tener el agregado en condición de “saturado y

superficialmente seco (sss)”.

q) Corrientemente la película de agua visible se aprecia en mejor forma en los agregados

más gruesos.



NOTA 1: La condición deseada de “saturación con superficie seca”, se logra cuando la superficie de los

agregados pierde su brillantes aunque siga notándose húmeda.

r) La operación de rodas en los agregados para quitar la película de agua visible debe ser

rápida (dura alrededor de 10 segundos), para evitar que el agregado se seque más allá

de su superficie, por efecto de evaporación.

s) Se puede quitar la película de agua de los tamaños más grandes tratando estos

agregados individualmente.

Se debe hacer rápidamente, pero con cuidado, las siguientes operaciones hasta pesar

la muestra sumergida en agua.

t) Cuando los agregados ya están en la condición de “saturación con superficie seca”, se

colocan en la cesta, y se sumerge en el recipiente con agua de la balanza hidrostática y

posteriormente se procede a pesarlos.

Anote este peso en el formato de ensayo, como Peso de superficie seca saturada

(P.s.s.s.) en aire.

u) Ahora se transfiere los agregados desde la cesta a una ó varias bandejas.

v) Se coloca las muestras de nuevo en el horno y se secan hasta peso constante.

Durante este intervalo de tiempo, se calcula los pesos Ws, y Wma con los datos

obtenidos hasta ahora.

Ejemplo 2:

Peso cesta + muestra s.s.s. en aire 6436,0 g

Peso cesta en aire - 1336,0 g

Ws, peso muestra s.s.s. 5100,0 g

Peso cesta + muestra en agua 4.414,0 g

Peso cesta en agua - 1.186,5 g

Wma, Peso Muestra en agua 3.227,5 g

w) Cuando la muestra haya sido secada hasta peso constante se saca del horno, y se deja

enfriar hasta temperatura ambiente, y luego se procede a pesarla.



Se denominará este peso de los agregados: “peso muestra secada a peso constante” ó

“Wo”.Anotar estos valores en el formato de ensayo.

Ejemplo 3:

Peso Wo + Cesta 6386,0 g

Peso Cesta en Aire - 1336,0 g

Entonces,

Peso Wo 5.050,0 g

x) Ahora se tiene anotado en el formulario los siguientes pesos,

Ejemplo 4:

Ws, peso muestra s.s.s. 5.100,0 g

Wma, peso muestra en agua 3.227,5 g

Wo, peso muestra seca 5.050,0 g

Calcular lo siguiente:

I. PEb: Peso Específico Bulk

II. PEsss: Peso Específico Saturado con Superficie Seca

III. PEa: Peso Específico Aparente

IV. % Absorción

5.4.4.5. CÁLCULOS Y RESULTADOS

Para los cálculos de las propiedades Marshall, se utiliza el valor Peso Específico Bulk,

PEb, para los agregados gruesos.

Para la curva de saturación en suelos compactados se utiliza el PEa (peso específico

aparente).

�� Peso específico Bulk (Gsb)



�� Peso específico Superficie Seca Saturada (Gs S.S.S.)

�� Peso específico aparente (Gsa)

�� Absorción

Se debe informar el “PE” con una exactitud de 3 decimales y el % Absorción con un

decimal. Se ha hecho bien el ensayo si al repetirlo, el valor de “PE” no varía en más de

0,02 con el resultado anterior, y 0,05 % en el caso del % absorción. De no cumplirse esta

condición, debera repetirse nuevamente el ensayo.

5.4.4.6. CRITERIOS DE PRECISIÓN

La estimación de la precisión de este método de ensayo, listado en la tabla N° 2 está

basada en resultados del “programa de muestras de referencia de laboratorios de la

AASHTO” con ensayos realizados con este método y con el método AASHTO T 85. La

diferencia significativa entre los dos métodos es que el C 127 requiere un período de

saturación de 24 + 4 horas, mientras que el método T 85 requiere un período de saturación

de 15 horas mínimos. Se ha encontrado que esta diferencia tiene un efecto insignificante en

el índice de precisión. Los datos están basados en el análisis de más de 100 pares de

resultados de ensayos de 40 a 100 laboratorios.



Tabla N° 2, PRECISIÓN

DESVIACION

ESTANDAR (1d)A

RANGO DE ACEPTACION PARA DOS RESULTADOS

(D2d)A

Precisión de un Operador: Gravedad específica Bulk (dry) Gravedad específica Bulk (SSD) Gravedad específica Aparente AbsorciónB %

0.009 0.007 0.007 0.088

0.025 0.020 0.020 0.25

Precisión MúltiplesLaboratorios: Gravedad específica Bulk (dry) Gravedad específica Bulk (SSD) Gravedad específica Aparente AbsorciónB %

0.013 0.011 0.011 0.145

0.038 0.032 0.032 0.41

A Estos Números representan los límites (1 d) y (D2 d) respectivamente descritos en la práctica C 670. La precisión estimada fue obtenida de los análisis de ensayos combinados de laboratorio de materiales de referencia A.A.S.H.T.O. usando un tiempo de saturación de 15 horas mínimo y otro laboratorio usando 24 ? 4 Horas. La prueba fue realizada con agregados de peso noraml y con agregados en condición seca. B La precisión estuvo basada en agregados con absorción de menos del 2%.



PLANILLA DE ENSAYO

Peso Específico (Agregado Grueso)

ENSAYO DE PESO ESPECÍFICO

NOMBRE DEL PROYECTO: __________________________________________________________________________

PROCEDENCIA DE LA MUESTRA:______________________________________________________________________

FECHA DE REALIZACIÓN DEL ENSAYO:_________________________

P.E. DE FINOS, pasa N° y retenido N° 200

Tipo de material

1.- Peso frasco + agua hasta la tara gr

gr

2.- Peso frasco gr

gr

3.- V, Peso de un volumen de agua igual a la tara del frasco, (1 - 2) gr

gr

4.- Peso frasco + muestra saturada con superficie seca gr

gr

5.- Wm, Peso muestra saturada con superficie seca, (4 - 2) gr

gr

6.- Peso frasco + muestra sat. con superficie seca + agua aumentada gr

gr

7.- Va, Peso agua aumentada, (6 - 4) gr gr

8.- Wo, Peso muestra secada a peso constante gr gr

9.- Peso de un volumen de agua igual a la muestra sat. con superficie seca, (3 - 7) gr gr

10.- P.E. BULK, (8 / 9)

11.- Peso humedad de la muestra sat. con superficie seca, (5 - 8) gr gr

12.- Peso de un volumen de agua igual a la muestra secada, (9 - 11) gr gr

13.- P.E. SATURADO CON SUPERFICIE SECA, (5 / 9)

14.- P.E. APARENTE, (8 / 12)

15.- PORCENTAJE (%) ABSORCIÓN, (11 / 8)*100% % %

P.E. DE GRUESOS, retenido N°

Tipo de material

1.- Peso cesta + muestra saturada con superficie seca en aire gr gr

2.- Peso cesta en aire gr gr

3.- Ws, Peso muestra sat. con superficie seca en aire, (1 - 2) gr gr

4.- Peso sumergido en agua: Cesta + muestra saturada con superficie seca gr gr

5.- Peso cesta en agua gr gr

6.- Wma, Peso muestra sat. con superficie seca en agua, (4 - 5) gr gr

7.- Wo, Peso muestra secada a peso constante gr gr

8.- Peso de un volumen de agua igual a la muestra sat. con superficie seca, (3 - 6) gr gr

9.- P.E. BULK, (7 / 8)

10.- Peso humedad de la muestra sat. con superficie seca, (3 - 7) gr gr

11.- Peso de un volumen de agua igual a la muestra secada, (7 - 6) gr gr

12.- P.E. SATURADO CON SUPERFICIE SECA, (3 / 8)

13.- P.E. APARENTE, (7 / 11)

14.- PORCENTAJE (%) ABSORCIÓN, (10 / 7)*100% % %

ENSAYADO POR:_____________________________ REVISA DO POR:______________________________ FECHA:_______ _______________

LABORATORIO DE MECÁNICA DE LOS SUELOS Y PAVIMENTOS

Documents

Práctica N° 31-2 Peso especifico y Absorción del Agregado ......Cuando se está determinando el peso específico del tamaño grava (retenido en Nº 4) se utiliza, como es obvio,