ASTM C138

DuocUC Número:ASTM C138

Revisión Número: 0 Fecha de vigencia:2do Semestre 2005 1

TítuloDeterminación del PesoUnitario, Rendimiento ycontenido de aire porMétodo Gravimétrico

Preparado por:Daniel Farias Brizuela

Revisado por: Aprobado por:Juan Niemann Soto

HORMIGÓN.

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 hormigónfresco y entrega formulas para calcular el volumen producido, el contenido decemento y el contenido de aire en el hormigón. El volumen producido sedefine como el volumen de hormigón preparado con una mezcla de cantidadesconocidas de los materiales que la componen.

3. APARATOS Y EQUIPOS

Balanza: Tendrá una capacidad igual o superior a 50 kg, para los recipientes de14 lt, para recipientes iguales o mayores a 28 l, tendrá una capacidad mayorde 100 kg y una precisión de 45 g.

Varilla Pisón: Barra cilíndrica lisa de acero de 16 mm de diámetro y 600 mm delargo, con sus extremos en semiesferas de 16 mm de diámetro.

Vibrador: Los Vibradores internos deben operar en una frecuencia devibración igual o mayor a 7.000 revoluciones / minutos, de diámetrocomprendido 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 cilindrorecto y abierto por una de sus caras. La capacidad nominal y dimensiones delos recipientes deben ser las que se indican en la tabla Nº 1, están en funcióndel TMN del árido empleado.

Placa de enrase: Placa de metal, vidrio o acrílico cuyo ancho y largo debensuperar en 50 mm o más al diámetro de la medida, su espesor debe ser igual omayor a 6 mm en placa de metal e igual o mayor que 12 mm en placa de vidrioo acrílico.Mazo: Un mazo con cabeza de caucho o cuero, que pese aproximadamente600 +/- 200 g, para usarse con los recipientes de 14 l o menores. Pararecipientes más grandes se usara un mazo que pese aproximadamente 1000+/- 200 g.






HORMIGÓN.

4. MUESTRA

El tamaño de la muestra de hormigón fresco será superior al volumennecesario para efectuar los ensayes requeridos y en ningún caso inferior a28 l. La muestra debe obtenerse de acuerdo a la practica C172.

CAPACIDAD DE LOS RECIPIENTES

Tamaño MáximoNominal del Árido

(mm)

CapacidadNominal

( Lt. )25,037,55075112150

611142870100

Periódicamente revise la capacidad volumétrica de la medida, con una precisión de0,1%, determinando la masa del agua que llena la medida y dividiendo esta masa porla densidad del agua a la temperatura en que se encuentra. El volumen real delrecipiente 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)

Procedimiento de Compactación

a < 2525 a 75

a > 75

VibradoVibrado o apisonado

Apisonado






HORMIGÓN.

Apisonado:• Coloque el hormigón fresco en la medida mediante tres capas de

igual volumen y de manera que la ultima capa exceda sobre elborde de la medida.

• Compacte cada capa con la varilla distribuyendo los golpes entoda la sección, a razón de 25 golpes por capa cuando se empleeel recipiente de 14 l y de 50 golpes por capa cuando se empleerecipientes de 28 l y un golpe por cada 20 cm2 de superficie pararecipientes más grande.

• Apisone la capa inferior en toda su altura, sin golpear el fondo dela medida.

• Apisone las capas superiores de modo que la varilla pisónpenetre en la capa inferior aproximadamente, 25 mm.

• Después de apisonar cada capa, golpee suavemente loscostados del recipiente, unas 10 a 15 veces con el mazoadecuado, hasta que no continúen apareciendo burbujas grandesde aire en la superficie de la cara compactada y se cierren losvacíos 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 capaquede 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 vibradorpenetre aproximadamente 25 mm en la capa inferior; realice estaoperación sin tocar las paredes ni el fondo del molde con elvibrador.

• 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 lamedida, rellenando con hormigón fresco cuando sea necesario.

c) Al terminar la compactación deje un exceso de hormigón deaproximadamente 3 mm de espesor por sobre el borde del recipiente.

d) Enrase y alise mediante la placa, cubriendo aproximadamente dosterceras parte de estas y retirando la placa hacia uno con movimientosaserrado para terminar sólo el área inicialmente cubierta.






HORMIGÓN.

Vr

D x 27

M MD

e) Luego coloque la placa sobre las dos terceras parte ya enrasada yhágala avanzar con presión vertical con movimiento aserrado para cubrirtoda la superficie del recipiente.

f) Varias pasadas con el borde de la placa inclinada producirán unasuperficie de acabado liso.

g) Limpie el exterior de la medida y pésela. Reste la masa de la medida afin de determinar y registrar la masa del hormigón que llena el recipienteaproximando a 50 g para la medida de 14 l y a 100 g para la medida de28 l.

6. EXPRESIÓN DE RESULTADOS.

• Densidad (peso unitario)

Calcular la densidad aparente según la expresión siguiente:

D = -------------

donde:D : Densidad aparente del hormigón fresco, (kg/m3).

Mr : Masa de la medida volumétrica, (kg). Mh : Masa de la medida volumétrica más el hormigón fresco, (kg). Vr : Volumen de la medida Volumétrica, (m3)

• Volumen Producido

Y (yd3) = ------------ Y (m3) = ---------

donde:

Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m3) (yd3). M : Masa total de todos los materiales de la amasada, (kg o lb). D : Densidad (peso unitario) del hormigón, (kg/m3 ó lb/ft3).

Mr - Mh






HORMIGÓN.

Yd

Y

Y

Cb

T

T - D

• Rendimiento Relativo

El rendimiento relativo es la razón del volumen real de hormigón producidoal volumen diseñado para la amasada, calculado como sigue:

RY = -------- x 100

Aproximando al 1 %donde:

Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m3) (yd3). Yd : Volumen de hormigón para producir la amasada para la cual fue diseñado, (m3) (yd3).

Si RY es mayor al 100 % indica un exceso de hormigón producido,mientras que un valor menor indica que la amasada queda corta conrespecto al volumen diseñado.

• Contenido de Cemento

C = --------

donde: C : Contenido Real de Cemento, (kg/m3 ó lb/yd3)

Cb : Masa del cemento en la amasada, (kg) (lb).

• Contenido Estimado de Aire

Calcular el contenido de aire del hormigón fresco con la siguiente expresión:

A = --------- x 100

donde: A : Contenido de aire del hormigón fresco, (%). T : Densidad teórica del hormigón calculado libre de aire (kg/m3). D : Densidad (peso unitario) del hormigón, (kg/m3).






HORMIGÓN.

Yf - V

Yf

Y - V

Y

O bien

A = ------------ x 100 A = ------------ x 100

donde:Yf : Volumen de hormigón producido por amasada, (m3 ó yd3).

Y : Volumen de hormigón producido por amasada, (m3 ó yd3). V : Volumen absoluto total de los ingredientes en la amasada, (m3 ó yd3).

7. BIBLIOGRAFIA

ASTM C138/C138 M, Método de ensayo Normalizado para Determinar laDensidad (peso unitario), Volumen Producido y Contenido de Aire delHormigón por el Método Gravimétrico.

ASTM C138

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