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NORMAVENEZOLANA

AGREGADOS. DETERMINACIONDE LA COMPOSICIONGRANULOMETRICA(1ra Revision)

COVENIN255:1998

FONDONORMA

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PROLOGO

La presente norma sustituye totaImente a la Norma VenezolanaCOVENIN 255-77, fue elaborada de acuerdo a los lineamientos del ComiteTecnico de Normalizaci6n CT3 Construceion por el Subcomite TecnicoSC2 Materiales y Productos, y aprobada por FONDONORMA en lareuni6n del Consejo Superior No. 98-07 de fecha 12/08/1998.

En la elaboraci6n de esta Norma participaron las siguientes entidades:Universidad Central de Venezuela, U.C.V.; Instituto de Materiales y ModelosEstructurales, LM.M.E; Universidad Metropolitana, UNIMET; Ministerio delDesarrollo Urbano, MINDUR; PRE-MEX, C.A.; Fundaci6n LaboratorioNacional de Vialidad, FUNDALANA VIAL; Master Builders Technologies,M.B.T.; Ministerio de Transporte y Comunicaciones, M.T.C.; Asociaci6nVenezolana de Ingenierla de Inspecci6n, AVIDISO; Colegio de Ingenierosde Venezuela, C.I.V.; Premezclados Avila, C.A.

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NORMA VENEZOLANAAGREGADOS.

DETERMINACION DE LACOMPOSICION GRANULOMETRICA

COVENIN255:1998

(1 ra Revision)

1 OBJETO1.1 Esta Norma Venezolana eontempla un proeedimiento para la determinacion por eemido de la distribuei6n de lostamanos de las particulas de agregados finos y gruesos.1.2 Algunas espeeificaeiones para agregados que se referencian en esta Norma Venezolana contienen requisitos degradacion que abarcan tanto la fracci6n gruesa como la fina. Se incluyen, por 10 tanto las instruceiones para el analisis dela composici6n granulometrica de agregados finos y gruesos.

2 REFERENCIAS NORMATIVASLas siguientes nonnas contienen disposiciones que al ser citadas en este texto, eonstituyen requisitos de esta NormaVenezolana. Las ediciones indieadas estaban en vigencia en el momento de esta publicacion, Como toda norma estasujeta a revision se reeomienda, a aquellos que realicen aeuerdos en base a ellas, que analicen la conveniencia de usar lasediciones mas recientes de las nonnas citadas seguidamente:COVENIN 254:1998 Cedazos de ensayo.COVENIN 258:1977urn (#200). Agregado [mo. Detenninaci6n por lavado del material que pasa el cedazo COVENIN 75

COVENIN 270:1998 Agregados. Extracci6n de muestras para morteros y concretos.COVENIN 273:1998 Concreto, mortero y componentes. Terminologla ,

COVENIN 288: 1998IISO 1000 Sistema intemacional de unidades SI y recomendaciones para el uso de sus multiples yotras unidades.

3 RESUMEN DEL METODOSe separa una muestra de agregado seco de masa conocida, a traves de una serie de cedazos de aberturas progresivamentemas reducidas para detenninar la distribuci6n de los tamafl.os de las partlculas,

4 EQUIPO DE ENSAYO4.1 Aparatos4.1.1 BalanzaDeben tener la siguiente precisi6n y legibilidad:4.1.1.1 Para agregados finos: que se pueda leer hasta 0,1 g y con una precisi6n del 0,1% de la earga de ensayo,cualquiera sea su valor, en cualquier punto dentro del intervalo de uso.4.1.1.2 Para agregados gruesos, 0para mezclas de agregados gruesos y finos, una lectura y aproximaci6n del 0,1% de lacarga de ensayo, cualquiera sea su valor, en cualquier punto dentro del intervalo de uso.

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4.1.2 CedazosDeben estar montados en marcos firmes y construidos de tal manera que impidan la perdida de material durante elcemido. Los tamafios se seleccionan de forma tal que suministren la informacion requerida por las especificaciones paralos materiales a ensayar y que cumplan con la Norma Venezolana COVENlN 254.

Nota 1. Los cedazos con aberturas superiores al COVENlN 125 mm (#120) tienen una variaci6n permisible enla abertura media de 2% y tienen un diametro nominal del hilo de alambre de 8,0 mm 6 mayor.4.1.3 Cernidora mecanieaSi se usa, debe impartir un movimiento vertical, 0 un movimiento lateral y vertical al cedazo, haciendo que las particulaspresenten diferentes orientaciones con respecto a la superficie del cedazo. La accion de cemido debe ser aquella quecumpla con el criterio de calidad descrito en el punto 6.4 en un tiempo razonable.

Nota 2. EI uso de una cemidora mecanica se recomienda cuando el tamafio de la muestra es de 20 kg 6 mayor, yse pueda usar para pequeftas muestras, inc1uidas las de agregado fmo. Un tiempo excesivo (superior a 10 min) de laoperacion de cemido, puede producir la degradaei6n de la muestra. Una misma cemidora mecanica puede no serapropiada para todos los tamafios de muestras, dado que la mayor area de cemido necesario para un cemido practice deagregados gruesos con tamafios nom inales puede producir la perdida de una porcion de muestra.4.1.3 HornoDe tamafio adecuado eapaz de mantener una temperatura uniforme de (110 5) C.

5 MATERIAL A ENSAY AR5.1 Consiste en una muestra de agregado, la eual se mezcla completamente y se reduce a una cantidad apropiadapara el ensayo.5.2 La muestra previamente se humedece para disminuir la segregacion y la perdida de polvo; dicha muestra debeser representativa del material, para 10cual se emplea un divisor de muestras 0 el metodo de cuarteo descrito en la NormaVenezolana COVENlN 270. Se seca la muestra y se obtiene aproximadamente la masa deseada para el ensayo. No sedebe intentar seleecionar muestras de una masa exacta prefijada.

Nota 3. Cuando el unico proposito del ensayo es el de analizar el cemido, incluyendo la fraccion cemida defmos menores de 75 J.1m(vease Norma Venezolana COVENlN 258) puede reducirse el tamafio de la muestra con el fm deevitar el envfo de cantidades excesivas de material extra allaboratorio.5.2.1 Agregado finoLa muestra de agregado fino se debe pesar, luego de pasar por el proceso de seeado, se tomaran aproximadamente lassiguientes cantidades:5.2.1.1 Agregado con un minimo del 95% del material que pasa el cedazo COVENlN 2,38 mm (#8): 100 g.5.1.1.2 Agregado con un minimo del 85% del material que pasa el cedazo COVENlN 4,76 mm (#4) y mas del 5%retenido en el cedazo COVENlN 2,38 mm (#8): 500 g.5.2.2 Agregado gruesoLa muestra de agregado grueso debe tener despues de secada al homo las masas minimas dadas en la tabla 1.5.2.3 Mezclas de agregados finos y gruesosLa masa de la muestra de la mezcla de agregados fmos y gruesos debe ser separada en dos (2) tamanos y se preparansegun los puntos 5.2.1 y 5.2.2.

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5.2.4 E I tam afio de la m uestra requerido para agregados con tam afios m axim os nom inales g randes es de tal m agnitudque excIuye todo tipo de ensayos, excepto los lIevados a cabo con grandes cem idores m ecanicos. Sin em bargo, losprop6sitos de la norm a se pueden satisfacer por m uestras de agregados con tam afios m axim os nom inales superiores a50,80 m m si se usa una m asa de m uestra baja, sin olvidar que el criterio para la aceptacion 0 re ch az o d el m ate ria l estabasado en el prom edio de los resultados de m uchas m uestras, de form a tal que el tam afio de m uestra usado en lasm uestras prom ediadas debe igualar el m inim a de m asa de m uestras presentado en el punto 5.2.2.5.2.5 En el caso de que la cantidad de m aterial fm o m enor que 75 um (COVENIN #200) s e p ro ce se segun la N orm aV e ne zo la na C O V E NI N 258, se d eb e rea liza r d e la sig uie nte fo rm a:5.2.5.1 Para agregados con tam afios m axim os de 12,70 m m 0 inferiores, se usa la m ism a cantidad de m uestra de laN orm a V en ezo lan a C OV EN IN 258 Y las presentadas en esta norm a. Prim ero se ensaya la m uestra segun la norm a antesm encionada, luego de la operaci6n de secado se ciem e en seco la m uestra com o se indica en el punto 6.5.2.5.2 Para agregados con tamanos nom inales m ayores de 12,70 m m, se puede utilizar una unica m uestra com o sed es cr ib e e n 5.2.5.1, 0 d ife ren tes m uestra s s ig uie nd o la p re sen te N orm a V en ez ola na y la C OV EN IN 258.5.2.5.3 C uando por las especificaciones, se requ iera la determ inaci6 n de la cantidad to tal de m aterial d e fin os m enoresde 75 ur n po r cem ido, lav ado y vuelto a cem ir en seco, se utiliza el procedim iento 5.2.5.1.

Tabla 1Masa

Tam aiio m axim o nom inal m inim o de 1 8d e la p ar tic ula muest ra

(mm) (kg)9,51 112,70 219,00 525,00 1038,10 1550,80 2064,00 3576,10 6090,50 100101,60 150107,60 200127,00 300150,00 500

6 PROCEDIMIENTO6.1 Se seca la m uestra en el hom o hasta que alcance una m asa constante a una tem peratura de (110 5) C .

N ota 4 . P ara p ro po sito s d e c on tro l, p artic ula rm en te c uan do se d ese e o bte ner re su ltad os ra pid os, g en era lm en te n oes necesario secar el agregado grueso para el analisis del m etodo de cem ido. L os resultados se ven ligeram ente afectadospor el contenido de hum edad cuando :

a) El tam afio m axim o nom inal es m enor de 12,70 m m , 0 sea que pasa el cedazo C OV EN IN W'.b) El agregado grueso contiene una fracci6n im portante de finos m enores de 4,76 m m (cedazoCOVENIN #4).c) E I agregado g rueso es altam ente absorbente (un agregado de m asa ligero, por ejem plo ). A sf m ism o, las

m uestras pueden som eterse a secado por altas tem peraturas en hom os provistos de escape de vapor sin que se afecten losresu ltados y sin que se generen presiones 1 0 suficientem ente grandes com o para fracturar las particulas, y bajote mp eratu ra s n o tan e le vad as c om o p ara ca usa r la d es co mp osic i6 n q uim ic a d el a gre ga do .

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6.2 Se deben seleccionar los tamafios adecuados de los cedazos para proporcionar la informaci6n requerida por lasespecificaciones que cubren el material ensayado. EI uso de cedazos adicionales puede ser deseable para la obtenci6n deotro tipo de informaci6n, como el valor del m6dulo de finura, 0para regular la cantidad dematerial en los cedazos.6.3 Se ensamblan los cedazos en orden de tamafios de aberturas decrecientes desde arriba hacia abajo colocando lamuestra en el cedazo superior. Se agitan los cedazos a mano 0 por medios mecanicos durante un perfodo de tiempodeterminado por tanteo 0 por mediciones en la muestra de ensayo, que sea suficiente para cumplir con el criterio decemido establecido en 6.5.6.4 Se limita la cantidad de material en un cedazo determinado, para que todas las particulas tengan la oportunidadde alcanzar las aberturas del mismo, un cierto numero de veces durante Ia operaci6n de cemido. Para cedazos conaberturas menores de 4,76 mm (COVENIN #4), la masa retenida en cualquier cedazo al final de la operaci6n de cemidono debe exceder de 6 kg/m''. Para cedazos con abertura de 4,76 mm (COVENIN #4) 6 mayores, la masa en kglm2 en lasuperficie del cedazo no debe exceder en 2,5 veces la abertura del cedazo en mm. En ningun caso la masa debe sersuperior al valor que pueda causar la deformaci6n permanente del tejido del cedazo.

Nota S. Los 6 kg/m" corresponden a una cantidad de 190 g para el cedazo comun de 203 mm de diametro. Lacantidad de material retenido en un cedazo puede regularse por la introducci6n de un cedazo con mayores aberturasinmediatamente sobre el anterior 0ensayando lamuestra en un numero dado de porciones.6.5 Se continua el cemido hasta que durante un (I) minuto de cemido manual continuo, no pase mas de 1% en masadel residuo por ningun cedazo; desarrollado de la siguiente manera:6.5.1 Se sostiene con una mano el cedazo, el cual debe estar provisto de un recipiente de fondo y tapa bien ajustada, enposici6n ligeramente inc1inada.6.5.2 Se mueve vigorosamente el cedazo con un movimiento ascendente contra la palma de la otra mano y hacia loslados con ambas manos, a raz6n de unas 150 veces por minuto, rotando el cedazo en un sexto de vuelta cada 25 golpes.6.5.3 Cuando se hace el cemido a mano, en agregados que tengan partfculas que excedan el cedazo COVENIN 4,76mm (#4), se coloca en el cedazo una cantidad de material que forme una sola capa de partfculas. En caso de que eltamafio de los cedazos ensamblados haga el movimiento de cemido descrito, se usan cedazos de 203 mm de diametropara verificar la eficacia del cemido.6.6 En el caso de mezclas de agregados fmos y gruesos la fracci6n fma de la muestra menor que el cedazoCOVENIN 4,76 mm (#4), puede distribuirse en dos (2) 6 mas juegos de cedazos para prevenir la sobrecarga individual delosmismos.6.6.1 Altemativamente, la porci6n de finos menores que el cedazo COVENIN 4,76 mm (#4), se puede reducir entamano usando un separador mecanico (vease ASTM C 702). Si se sigue este procedimiento, se calcula la masa de cadafraccion de la muestra original por la relaci6n:

donde:Mo es la masa de la porcion en la muestra original total;M1 es lamasa de la fracci6n mas fina que el cedazo COVENIN 4,76 mm (#4) en la muestra total;M2 es la masa de la porci6n de material reducido mas fino que el cedazo COVENIN 4,76 mm (#4) realmente

cemido;M3 es la masa de la fracci6n en la porci6n reducida cemida.6.7 Si no se usa una cemidora mecanica, se deben cemir manualmente partfculas superiores a 75 um para determinarla menor abertura del cedazo a traves de la cual puede pasar cada particula, Se inicia el ensayo en el cedazo mas pequefioa usar. Se rotan las partfculas, si es necesario, con el fin de determinar cual de elIaspasa a traves de una abertura dada. Sinembargo, no se debe forzar el paso de las partfculas a traves de las aberturas.6.8 Se determina la masa de cada porci6n de la muestra en una balanza con precision de 0,1% de la masa seca totaloriginal de la muestra. La masa total del material despues del cemido debe controlarse rigurosamente a partir de la masa

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original de lamuestra colocada en los cedazos. Si las cantidades difieren en mas del 0,3%, basandose en la masa total delamuestra seca, los resultados no se pueden usar para prop6sitos de decision.6.9 Para ensayos rutinarios de agregados de gradacion normal es normalmente satisfactorio el cernido al seco; sinembargo, cuando se desea la determinacion exacta de la cantidad total que pasa el cedazo COVENIN #200 (75 11m ) seprocede como sigue:6.9.1 Se ensaya primero la muestra de acuerdo con laNorma Venezolana COVENIN 258, obteniendose un porcentajemas fino que el cedazo COVENIN #200 (75 11m ) al cual se afiade el porcentaje que pasa el cedazo COVENIN 75 J.1malcernir lamisma muestra seca.6.9.2 Despues de la operaci6n final de secado descrita en la Norma Venezolana COVENIN 258, se cierne la muestraseca segun 1 0 indicado en 6.2 y 6.3.

7 EXPRESION DE LOS RESULTADOS7.1 Se calculan los porcentajes del material retenido en cada cedazo, los porcentajes totales de material retenido enlosmismos, 6 los porcentajes en varias fracciones con una aproximaci6n del 0,1% con base en lamasa total de lamuestraseca. Si la misma muestra se ha ensayado inicialmente bajo los requisitos de la Norma Venezolana COVENIN 258, seincluye la masa del material frno menor de 75 J.1mCOVENIN #200) obtenido por lavado en el analisis de los calculos delcernido; se debe usar la masa total de la muestra antes dellavado, como la base para el calculo de todos los porcentajes.7.2 Se calcula el modulo de finura, si se requiere, como la suma de los porcentajes acumulados en la serienormalizada de cedazos (con relacion 1:2) desde 149 J.1men adelante y divididos por 100. Los cedazos de la serienormalizada son los COVENIN: #100 (149 J.1m),#50 (297 mm), #30 (595 J.1m),#16 (1,19 mm), #8 (2,38 mm), #4 (4,76mm), 3/8" (9,51 mm), 3/4" (19,00 mm), I W' (38,10 mm) y mayores.

8 INFORME8.1 Dependiendo fundamentalmente de las especificaciones para el uso del material sometido a ensayo, se elabora uninforme que contenga los siguientes datos:8.1.1 Porcentaje total de material retenido en cada cedazo.8.1.2 Porcentaje total de material que pasa por cada cedazo.8.1.3 Se presentan los porcentajes redondeados al numero entero mas proximo, excepto si el porcentaje de materialque pasa el cedazo COVENIN #200 (75 J.1m)esmenor dellO%, en cuyo caso se debe redondear al 0,1%.8.1.4 Se informa el valor calculado del modulo definura, si se requiere, con una aproximaci6n de 0,0I.

9 PRECISION9.1 La siguiente informacion corresponde a estudios realizados en EE.UU. Por 1 0 tanto, y mientras no se efectuen losmismos tipos de estudios en Venezuela, esta informacion sera simplemente de referencia.9.1.1 Los estimados de precision de la norma presentados en la tabla 2 estan basados en los resultados de la AASHTOMaterials Reference Laboratory Sample Program, con ensayos elaborados segun esta Norma Venezolana y la NormaAASHTO T 27. Debido a que se presentan diferencias en las masas mfnimas requeridas de las muestras para otrostamanos maximos nominales de agregados, no se introducen diferencias en el ensayo que afecten la determinacion de losindices de precision. Los datos estan basados en el analisis de mas de 100 parejas de datos de 40 a 100 laboratorios. losvalores en la tabla estan dados para diferentes rangos de porcentajes de agregados que pasan un cedazo y son retenidos enel siguiente.

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BIBLIOGRAFIA

ASTM C 136: Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse Aggregates. Philadelphia, 1992,4 p.En la primera revisi6n de esta Norma participaron las siguientes personas: Albarran, Benito; Camacho, Nelson;Carvajal, Arturo; Escobar, MarbeIla; Lobo, Carmen; Morgado, Miriam; Rosario, Roberto; Sandoval, Oswaldo; Santana,Matias; Sifontes, Lourdes; Silva, Maritza.

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Tabla 2 - Precisi6n

% de la fracci6n Coeficiente de Desviaci6n Intervalo Intervaloentre cedazos variaci6n estandar aceptable de aceptable deconsecutivos (1 s%), % (1 s), % resultados resultados(D28) B % (D28) A %

Agregadosgruesos30D 85 Drecisi6n para un 0 a 3operador 3 a 10 1,4 D 4,OD10 a 20 0,95 2,7

20 a 50 1,38 3,9Precisi6n o a 3 30 D ---- 99D - - - -Multilaboratorio 3 a 10 1,06 3,0

10 a 20 1.66 4,720 a 30 2,01 5,730 a 40 2,44 6,940 a50 3,18 9,0

AgregadosfinosPrecision para un o a 3 0,14 0,4operador 3 a 10 0,43 1,2

10 a 20 0,60 1,720 a 30 0,64 1,830 a 40 0,71 2,040 a 50 - - - - ----

Precisi6n o a 3 0,21 0,6Multilaboratorio 3 a 10 0,57 1,610 a 20 0,95 2,720 a 30 1,24 3,530 a 40 1,41 4,040 a 50 ---- - - - -

A Representa, respectivamente, los limites (1 S) Y(D2S) segun la norma ASTM C 670B Representa, respectivamente, los limites (1 S%) y (D2S %) descritos en la norma ASTM C 670C La precision estimada esta basada en los agregados gruesos con un tamano maximo nominal de 19mmD Estos valores son de los Indices de precision incluidos inicialmente en la norma C 136. Otros indices fueron

desarrollados en 1982 par la AASHTO, los cuales no proveen suficiente informacion para revisar los valoresaquf impresos.

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Descriptores: Agregados, composlcien granulometrica, cernido.