8/12/2019 Astm c 138 Peso Unitario Espaniol

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ASTM Designación: C 138 – 01

Método de ensayo. Determinación de la densidad aparente masa !nitaria" rendimiento#ol!men de concreto prod!cido" y contenido de aire gra#imétrico" del concreto.

Esta norma ha sido editada con la designación C 138; el número que sigue inmediatamente a ladesignación señala su año de adopción original o, en caso de revisión, el año de la última revisión. Unnúmero en parntesis indica el año de la última apro!ación. Una letra epsilon en super"ndice #ε$señala un cam!io editorial desde la última revisión o apro!ación.

Esta norma ha sido apro!ada para su uso por el %epartamento de %e&ensa.

1. Alcances$

1.1. Este mtodo cu!re la determinación de ladensidad aparente #nota 1$ de concreto recinme'clado ( proporciona &órmulas para calcular elrendimiento de concreto, el contenido de cemento (

el contenido de aire del concreto. El rendimiento sede&ine como el volumen del concreto producido conuna me'cla de cantidades conocidas de losmateriales que la componen.1.). *os valores e+presados, (a sean enpulgadali!ra ó unidades -, de!en serconsiderados separadamente como est/ndares.*as unidades pulgadasli!ra, se muestran enparntesis. *os valores e+presados en cadasistema pueden no ser equivalentes e+actos; por lotanto, cada sistema de!e ser usadoindependientemente uno del otro.

02 1  4eso unitario era la terminolog"a anteriormente usada paradescri!ir la propiedad determinada por este mtodo de ensa(o, que esmasa por unidad de volumen.

1.3. El te+to de este mtodo de ensa(o hacere&erencia a las notas, ( notas al pie de la p/ginaque proveen in&ormación e+plicativa. Estas notas (nota a pie de p/gina #e+clu(endo las que seencuentran en las ta!las$ no de!en ser consideradocomo requisitos de este mtodo de ensa(o.

%. Doc!mentos de re&erencia).1. Est/ndares -256C )7)75 5todo de ensa(o. %eterminación de ladensidad aparente el "ndice de vac"os en los

agregados.C 31C315 4r/ctica para la ela!oración ( curadode espec"menes de ensa(o de concreto en la o!ra.

Este mtodo de ensa(o se encuentra !a9o la 9urisdicción del Comit

 -25 C:7 so!re Concreto ( agregados de hormigón ( es responsa!ilidaddirecta de la -u!comisión C:7.: so!re Ensa(os de <ormigón =resco.Edición actual apro!ó 1: de mar'o )::1. 4u!licado en ma(o de )::1.originalmente pu!licado como C 13838 2. >ltima edición anterior C 138:1.

) nnual ?oo@ o& -25 -tandards, Aol. :B.:).3 nnual ?oo@ o& -25 -tandards, Aol. :B.:1..3 4ara las normas -25 citadas , visite el sitio e! de -25 ,.astm.org , o contacto -25 -ervicio al Cliente alserviceDastm.org . 4ara nnual ?oo@ o& -25 -tandards in&ormación delvolumen , consulte la p/gina esumen del documento de la serie en elsitio e! de -25 .

C1B3C1B35 5todo de ensa(o. %eterminación delasentamiento del concreto de cemento hidr/ulico.C 1F: Cemento 4ortland. Especi&icaciones.C 1G) 4ractica para el muestreo del concreto recinme'clado.C 1G3 5todo de ensa(o. %eterminación delcontenido de aire del concreto recin me'clado porel mtodo volumtrico.C 188 5todo de ensa(o. %eterminación de ladensidad del cemento hidr/ulico.C )31 5todo de ensa(o. %eterminación delcontenido de aire del concreto recin me'clado porel mtodo de precisión.

3. Terminolog'a3.1. -"m!olos

  H contenido de aire #porcenta9e de vac"os$ en elconcreto.C H contenido real de cemento, @gmI óli!ras(ardaIC! H masa del cemento en la me'cla, @g ó li!ra.% H densidad #masa unitaria$ del concreto, @gmI ól!pieI5 H masa total de todos los materiales de laamasada, @g ó l! #ver nota 3$5c H masa del recipiente de medida llenado con

concreto, @g ó l!5m H masa del recipiente de medida, @g ó l!( H rendimiento relativo2 H densidad teórica del concreto calculado li!re deaire, @gmI ó l!pieIA H volumen a!soluto total de los materiales de laamasada, mI ó pieIAm H volumen de del recipiente de medida, m3 ópieI

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 -25 C 1:B:FJ H rendimiento, volumen de concreto producidopor la amasada, mI ó (IJd H volumen de concreto de diseño de laamasada.J& H volumen de concreto producido por laamasada, pieI

02 ) K *a densidad teórica se !asa generalmente endeterminaciones de la!oratorio, se supone que su valor semantiene constante para todas las amasadas hechas concomponentes idnticos ( en las mismas proporciones. -e calculacon la ecuación6

2 H 5 A

El volumen a!soluto de cada material en piescú!icos es igual a dividir la masa del material entreel producto de su densidad por ).B. El volumena!soluto de cada material en metros cú!icos esigual a la masa del material en @ilogramos dividido

entre mil veces su densidad relativa. 4ara losagregados de la amasada la densidad relativa delas part"culas ( la masa de!en !asarse en lacondición saturada de super&icie seca. 4ara elcemento, la densidad real de!e determinarse deacuerdo con el 5todo de ensa(o C 188. -e puedeusar el valor de 3.1F para cementos portland&a!ricados de acuerdo con los requisitos de laespeci&icación 02L B1:7F.

02 3   *a masa total de todos los materiales de la amasada es lasuma de las masas del cemento, el agregado &ino en la condición usada,el agregado grueso en la condición usada, el agua de me'clas añadida (cualquier otro material sólido o l"quido que se utilice.

(. AparatosB.1. Balanza - Una !alan'a con e+actitud de BFg #:.1 l!$ ó al :.3M de la carga de ensa(o lo quesea m/s grande para cualquier masa dentro delrango de uso. El rango de uso de!e a!arcar desdela masa del recipiente de medida vac"o hasta lamasa del recipiente m/s su contenido a ):: @gm31: li!rapie3.B.). Varilla de apisonado - Una varilla de aceroredonda, recta ( lisa, con un di/metro de 1 mm N )mm #F8 de pulg N 11 pulg$, el largo de la varilla

de!e ser  por lo menos 1:: mm #B pulg$ ma(or quela pro&undidad del recipiente donde se har/ elapisonado, pero no ma(or de :: m #)B pulg$, #vernota B$. *a varilla de!e tener el e+tremo queapisonar ó am!os e+tremos redondeados en &ormade una semies&era del mismo di/metro de la varilla.B.3. Vibrador Interno -  *os vi!radores internospueden ser de &lecha r"gida o &le+i!le de pre&erencia

elctricos. *a &recuencia de vi!ración de!e ser deG,::: vi!raciones por minuto ó ma(or, cuandoestn en uso, el di/metro e+terno ó la dimensiónlateral del elemento que vi!ra de!er ser de almenos 17 mm #:.GF de pulgada$ ( no ma(or  a 38mm #1.F: de pulgada$. *a longitud de la &lechade!er ser como m"nimo de :: mm #)B pulg$.B.B. Recipiente de medida - Un recipientecil"ndrico de acero u otro metal adecuado#0ota F$. *a capacidad m"nima del recipiente de!eadecuarse a los l"mites dados en la 2a!la 1,!asados en el tamaño nominal m/+imo delagregado que se va a ensa(ar.2odos los recipientes, e+cepto los ta'ones de losmedidores de aire que tam!in se usan para elmtodo de ensa(o C 138, de!en adecuarse a losrequerimientos del 5todo de ensa(o C )7)75.Cuando se usen los ta'ones de los medidores deaire, de!en adecuarse a los requisitos del mtodo

de ensa(o C )31; ( de!e cali!rarse su volumen tal( como se descri!e en el mtodo de ensa(o C)7)75. -u !orde superior de!e ser liso ( plano a:.3 mm #:.:1 de pulg$ #ver 0ota F$.

02 B El metal no de!e ser reactivo con la pasta de cemento. -inem!argo, s" se pueden usar materiales que reaccionan, como lasaleaciones de aluminio, cuando como consecuencia de la reacción inicialr/pidamente se &orme en la super&icie una pel"cula que prote9a el materialcontra la corrosión su!siguiente.

02 F   El !orde superior se considera adecuadamente plano si no esposi!le insertar un cali!rador de :.3 mm #:.:1 de pulg$ entre el ( unaplaca de vidrio de mm #O pulg$ o ma(or espesor colocado so!re elrecipiente.

02   Una longitud de varilla de B:: mm a :: mm #1 pulg. a )B pulg.$cumple con los requisitos de las siguientes normas6 4r/ctica C31C315,5todo de ensa(o C138C1385, 5todo de ensa(o C1B3C1B35,5todo de ensa(o 1G31G35 ( 5todo de ensa(o C)31C)315. 

B.F. Placa enrasadora  Una placa de acerorectangular ( plana de al menos mm #O pulg$ deespesor o una placa de vidrio o acr"lico de al menos1) mm #P pulg$ de espesor ( con un ancho ( largode por lo menos F: mm #) pulg$ ma(or que eldi/metro del recipiente con el cual se usara. *ose+tremos de la placa de!en ser rectos ( lisos, conuna tolerancia de ) mm #11 pulg$.B.. Mazo -  Un ma'o #con ca!e'a de hule ocuero crudo$ que pese apro+imadamente :: Q )::g #1.)F Q :.F: l!$ para recipientes de 1B * #:.F pie3$ó menores. 4ara recipientes mas grandes que :.Fpie3, se usara un ma'o que pese apro+imadamente1::: Q ):: g #).)F Q :.F: l!s$.B.G. Cucharón -  Utili'ar un cucharón de untamaño su&iciente para que cada cantidad de

)

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 -25 C 1:B:Fconcreto o!tenida del recipiente de la muestra searepresentativa ( su&icientemente pequeña para queno se derrame durante su colocación en elrecipiente de medida.

). M!estreo del ConcretoF.1. !tenga una muestra de concreto recinme'clado de acuerdo con la 0orma C 1G).

*. +rocedimiento.1. <acer la selección del mtodo deconsolidación !asado en el ensa(o deasentamiento, a menos que las especi&icaciones deltra!a9o esta!le'can un mtodo espec"&ico. *osmtodos de consolidación son el apisonamientocon varilla ( la vi!ración interna. pisonar concretoscon asentamientos ma(ores de GF mm #3 pulg$.

 pisonar o vi!rar concretos con asentamiento de )Fmm a GF mm #1 pulg a 3 pulg$. Consolidar convi!ración, los concretos con asentamientosmenores a )F mm #1 pulg$.

02  El concreto no pl/stico, como el utili'ado comúnmente en la&a!ricación de tu!er"as ( de !loques de mamposter"a, no est/ cu!ierto poreste mtodo.

.). Varillado -  Colocar el concreto en elrecipiente en tres capas de apro+imadamente elmismo volumen de una. Aarillar cada capa con )Fgolpes de varilla si usa recipientes de volumennominal de 1B * #:.F pieI$ o menores, con F:golpes cuando se usan recipientes de volumennominal de )8 * #1 pieI$ ( un golpe por cada ):cm) #3 pulgR$ de super&icie en recipiente de ma(ortamaño. Aarillar cada capa uni&ormemente so!re

toda la sección transversal, con el e+tremoredondeado.3. Vibración Interna -  *lenar ( vi!rar elrecipiente en dos capas apro+imadamente iguales.Aerter todo el concreto para cada capa antes deiniciar la vi!ración de la misma. nsertar el vi!radoren tres puntos di&erentes de la capa. l compactarla capa del &ondo no permitir que el vi!radordescanse en ó toque el &ondo ó los lados del

recipiente de medida. l consolidar la capasuperior, el vi!rador de!e penetrar la capa in&eriorapro+imadamente )Fmm #1 pulg$. 2enga cuidadode sacar el vi!rador de modo que no queden !olsasde aire atrapado en la muestra. *a duración de lavi!ración requerida depender/ de la tra!a9a!ilidad (de la e&ectividad del vi!rador #0ota G$. Continuarvi!rando el concreto solo lo su&iciente para lograruna consolidación adecuada #0ota 8$. 5anteneruna vi!ración de duración constante para cada tipoparticular de concreto, vi!rador ( recipiente demedida usados.

02 G   4or lo regular el concreto ha sido vi!rado su&icientementecuando su super&icie se vuelve relativamente lisa.

02 8   *a so!re vi!ración puede causar segregación de losmateriales ( prdida de cantidades signi&icativas de aire intencionalmenteincorporado en la me'cla.

.B. l completar la consolidación del concreto,el recipiente de medida no de!e contener une+ceso o carencia sustancial de concreto. Une+ceso de concreto de apro+imadamente 3 mm #18de pulg$ por encima del tope del recipiente es loóptimo. -e puede agregar una cantidad pequeña deconcreto si es necesario corregir alguna de&iciencia.-i el recipiente contiene un e+cedente grande deconcreto despus de la consolidación, quite lonecesario con una cuchara de al!añil o cucharóninmediatamente despus de terminar laconsolidación ( antes de enrasar el recipiente..F. Enrazado del recipiente  %espus de laconsolidación se remueve el e+ceso de concreto de

la super&icie superior ( se de!e dar un aca!adosuavemente con la placa plana de enrasadoteniendo cuidado de de9ar el recipienteadecuadamente lleno ( nivelado. El enrasado selogra me9or presionando la placa de enrasado so!rela super&icie superior del recipiente cu!riendoapro+imadamente dos terceras partes de esta (retirando la placa con un movimiento a manera deaserrado so!re el /rea cu!ierta. *uego colocar laplaca en la parte superior del recipiente cu!riendolos dos tercios originales de la super&icie (avan'arla con una presión vertical ( movimiento deaserrado so!re toda la super&icie ( continuar

empu9/ndola hasta que

,. C-lc!los

G.1. Densidad aparente (Masa Unitaria  Calcular la masa neta del concreto en li!ras o@ilogramos restando la masa del recipiente demedición, 5m de la masa del recipiente de

3

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 -25 C 1:B:Fmedición lleno de concreto, 5c. Calcular ladensidad aparente, %, en l!pieI ó @gmI, dividiendola masa neta del concreto entre el volumen delrecipiente de medición, Am Sen pieI ó mIT comosigue6

% H #5c K 5m$ Am #)$

G.). Rendimiento  Calcular el rendimiento deconcreto producido como sigue6

J #(dI$ H 5 #% + )G$ #3$ó

J #mI$ H 5 % #B$

G.3. Rendimiento relati!o  El rendimientorelativo es el resultado de dividir el volumen real deconcreto o!tenido respecto al volumen diseñado

para la amasada #Aer nota 1:$, calculado comosigue6

( H JJd  #F$

02 7  Un valor para J ma(or que 1,:: indica un e+ceso de hormigónque se producen mientras que un valor menor que este indica el lote a ser corto de su volumen diseñado. En la pr/ctica, la relación derendimiento en pies cú!icos por metro cú!ico de diseño de me'cla deconcreto se utili'a &recuentemente, por e9emplo, )G,3 &t3(d3.

G.B. Contenido de cemento  Calcular elcontenido real de cemento como sigue6

C H C!  J #$

G.F. Contenido de aire - Calcular el contenidode aire como sigue6

  H S#2 K %$ 2T + 1:: #G$o  H S#J&  K A$ J& T + 1:: #unidades pulgadali!ra$ #8$o,

  H S#J K A$ JT + 1:: #unidades -$ #7$

8. +recisión y Tendencia8.1. *as siguientes estimaciones de precisiónpara este mtodo de ensa(o se !asan en unarecolección de datos de varias localidades por la

 sociación 0acional de Concreto 4reme'clado).*os datos representan me'clas de concreto conasentamientos que varia!an de GF mm a 1F: mm#3 pulg a pulg$ ( densidades que varia!an de18B) @gmI a )B83 @gmI #11F l!pieI a 1FF l!pieI$,donde ha!"a concreto con aire incorporado ( sinaire incorporado. El estudio se reali'ó usandorecipientes de medición de G * #:.)F pieI$ ( 1B *#:.F pieI$.8.1.1. Mono-operador de precisión  -e haencontrado que la desviación est/ndar de ladensidad del concreto recin me'clado, dada porun solo operador, es de 1:.B @gmI #:.F l!pieI$

#1s$. 4or lo tanto, los resultados de dos ensa(osapropiadamente reali'ados por el mismo operadoren la misma muestra de concreto no de!en di&eriren m/s de )7. @gmI #1.8F l!pieI$ #d)s$.8.1.). Multi-operador de precisión  *a desviaciónest/ndar de múltiples operadores de la densidaddel hormigón recin me'clado se ha encontradopara ser :,8) l!&t3 S13,1 @gm3T#1s $. 4or tanto, losresultados de dos ensa(os reali'adosadecuadamente por los dos operadores en lamisma muestra de concreto no de!en di&erir en m/sde ),31 @gm3 S3G.: @gm3 T # %)- $ .

8.). "es#o  Este mtodo de ensa(o no tienesesgo, (a que el asentamiento se de&ineúnicamente en trminos de este mtodo de ensa(o.

. +ala/ras Cla#es7.1. Contenido de aire , contenido de cemento,hormigón , rendimiento relativo, peso unitario ,rendimiento

S2M D CAM456S

Comit C:7 ha identi&icado la u!icación de cam!ios seleccionados para este mtodo de ensa(odesde la última pu!licación, C 1B3 C 1B35 :Fa, que pueden impactar en la utili'ación de estemtodo de ensa(o. #pro!ado el 1 mar'o del )::8$

(1) Designación fue revisado.

(2) Título se revisó.

(3) los apartados 1.1 y 1.2 fueron revisadas.

(4) se añadieron Nota 1 y en el apartado 1.3.

notas posteriores se volvieron a nuerar.

(!) "n la sección 2 se #a actuali$ado.

B

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 -25 C 1:B:F(%) "n la sección 3 se reno&ró 'Terinología'

y revisado.

() "n los prrafos 4.1 a 4.% se revisaron.

(*) "n los prrafos %.1 a %.% se revisaron.

(+) se revisaron las ecuaciones de la ,ección .

(1-)os prrafos -.-1 a -.-! se revisaron.

(11)"n el prrafo *.1 se revisó.#1)$-e ha añadido una de&inición para

una primicia en la nueva F.B#13$-e ha añadido una descripción de

cómo usar una cucharada en G.1

$a %merican "ociet& 'or estin# and Materials no tiene nin#una posición 'rente a la !alidez de cual)uier derecho de patenterelacionado con cual)uiera de los puntos mencionados en esta norma* % los usuarios de esta norma se les ad!iertee+presamente )ue la determinación de la !alidez de cual)uiera de esos derechos patentados, & el ries#o de in'rin#ir esosderechos, son de su entera responsabilidad*

Esta norma podr ser sometida a re!isión en cual)uier momento por el comit. t.cnico responsable & deber ser re!isadacada cinco a/os &, en caso de no ser re!isada, ser reaprobada o re!ocada* $a %"M le in!ita a e+presar suscomentarios &a sea para la re!isión de esta norma o para otras normas adicionales, los )ue debern diri#irse a las 0'icinasCentrales de la %"M* "us comentarios sern estudiados cuidadosamente durante una reunión del comit. t.cnicoresponsable, a la )ue usted podr asistir* En caso de )ue usted encuentre )ue sus comentarios no 'ueron atendidosadecuadamente, puede presentar sus consideraciones al Comit. de 1ormas de la %"M, en la dirección se/alada msadelante*

$os derechos de esta norma se encuentran reser!ados por la %"M, 233 Barr 4arbor Dri!e, P0 Bo+ C533, 6estConshohoc7en, P% 289:;-:8<8, United "tates* "e puede obtener reimpresiones (copias =nicas o m=ltiples de esta normaen la dirección mencionada o en el 'ono >23-;?:-8:;<, en el 'a+ >23-;?:-8<<<, en el e-mail service@astm.org  o bien elsitio @eb de la %"M ( @@@*astm*or#*

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