Ensayo para determinar el contenido de aire al hormigon fresco

CONTENIDO DE AIRE DEL HORMIGÓN FRESCO MÉTODO DE PRESIÓN (RESUMEN ASTM C 231) 1. ALCANCE Esta prueba determina la cantidad de aire que puede contener el hormigón recién mezclado excluyendo cualquier cantidad de aire que puedan contener las partículas de los agregados. Por esta razón este ensayo es aplicable para concretos con agregados relativamente densos y que requieran la determinación del factor de corrección del agregado. (Párr. 1.1 y 3.1) Esta prueba no es aplicable a hormigones de agregados ligeros, escorias de fundición enfriadas por aire o agregados con alta porosidad, a hormigón no plástico usado en la fabricación de tubos o bloques de mampostería, en esos casos el ensayo correspondiente seria de acuerdo a ASTM C 173. Este método no es utilizado en concretos no plásticos los cuales son comúnmente utilizados en unidades de albañilería. (Párr. 1.2) Este y otros ensayos como C 138 y C 173 proporcionan procedimientos de presión, gravimétricos y volumétricos respectivamente, para la determinación del contenido de aire de una mezcla fresca de concreto. El procedimiento de presión de este ensayo da sustancialmente los mismos resultados del contenido de aire con respecto a los otros ensayos para concretos con agregados densos. (Párr. 3.2) 2. EQUIPO 2.1 Medidor de aire.- Existen aparatos satisfactorios de dos diseños básicos de operación que trabajan con el principio de la ley de Boyle. Se hará referencia de medidores de tipo A y B. 2.1.1 Medidor tipo A.- La principal operación de este medidor de aire consiste en introducir agua hasta una determinada altura por encima de la muestra de concreto de volumen conocido y la aplicación de una determinada presión de aire sobre el agua. La determinación consiste en la reducción en el volumen del aire en la muestra de concreto por la observación del nivel de agua más bajo que la presión aplicada. (Párr. 4.1.1) 2.1.2 Medidor tipo B.- la operación principal de este medidor consiste en igualar el volumen de aire y la presión conocida en una cámara con el volumen desconocido de aire de la muestra de concreto. Un medidor de aire que consiste en un recipiente de forma cilíndrica y una sección superior que lo cubre. El recipiente debe ser de metal u otro material no reactivo al cemento, debe tener un diámetro de 0.75 a 1.25 veces la altura y una capacidad por lo menos de 0.20 ft3 (5.7 L). La forma en que trabaja este medidor consiste en igualar un volumen conocido de aire a una presión conocida en una cámara de aire hermética con el volumen de aire desconocido de la muestra de hormigón. La aguja en el medidor de presión se calibra en términos de porcentajes de aire de presión en la cual se igualan ambas presiones. Se han usado satisfactoriamente presiones operacionales de 7.5 a 30.0 psi (51 a 207 kPa). (Párr. 4.1.2 y 4.2) El dial de la sección superior para medir el contenido de aire debe estar graduado en un rango de al menos 8%, legible con una aproximación de 0.1% bajo las operaciones normales de presión. (Párr. 4.3.2) 2.2 Varilla.- Debe ser redonda, de acero de 5/8” (16 mm) de diámetro y no menor a 16” (400 mm) de longitud, teniendo el extremo redondeado o semihemisférico con diámetro de 5/8” (16mm). 2.3 Placa para remover exceso de hormigón.- Rectangular y plana de metal o al menos ¼” (6 mm) de espesor, de vidrio o acrílico de al menos ½” (12 mm) de espesor con una longitud y ancho de al menos 2” (50 mm). 2.4 Mazo.- Con cabeza de goma, de peso aproximadamente 1.25 ± 0.50 lb (600 ± 200 g.) para usarse con recipientes de 0.5 ft3 (14 L) o menores. Para recipientes más grandes que 0,5 ft3 un mazo que pese aproximadamente 2.25 ± 0.50 lb (1000 ± 200 g). 3. MUESTRA. La muestra se obtendrá conforme al procedimiento indicado en la norma C 172. Si el hormigón contiene agregado grueso mayor a 2” (50 mm), tamice en húmedo una cantidad suficiente de la muestra representativa en un tamiz de 1 1/2” (37.5 mm), como se describe en la norma C 172. 4. PROCEDIMIENTO. 1. Seleccionar una muestra representativa. (Párr. 7.1) 2. Humedecer el interior del tazón y colocarlo en una superficie plana nivelada y firme (Párr. 8.1.1) 3. Llenar el recipiente con tres capas de igual volumen, sobrellenando ligeramente la última capa. (Párr.8.1.2) 4. Compactar cada capa con 25 penetraciones de la punta semihemisférica de la varilla, distribuyendo uniformemente las penetraciones en toda la sección. (Párr. 8.1.2) 5. Compactar la capa inferior en todo su espesor, sin impactar en el fondo del recipiente con la varilla. (Párr. 8.1.2) 6. Compactar la segunda y tercera capa penetrando 1 pulgada (25 mm) de la capa anterior. (Párr. 8.1.2) 7. Golpear firmemente los lados del tazón de 10 a 15 veces con el mazo, después de compactar cada capa. Para evitar que las burbujas de aire queden atrapadas en el interior de la muestra (Párr. 8.1.2) 8. Enrasar el hormigón utilizando la regla enrasadora apoyada sobre el borde superior del molde; y luego limpie el exceso de muestra del borde del recipiente. (Párr. 8.1.4, 8.2.1 y 8.3.1) 9. Limpiar y humedecer el interior de la cubierta antes de acoplarla con las mordazas a la base; las mordazas se sujetan dos a la vez y en cruz. (Párr. 8.2.2) 10. Abrir ambas llaves de purga. (Párr.8.3.1) 11. Cerrar la válvula principal de aire entre la cámara y el tazón y abrir ambas llaves de purga a través de la cubierta (Párr. 8.3.1) 12. Inyectar agua a través de una de las llaves de purga hasta que se salga por la otra. (Párr.8.3.19) 13. Continuar inyectando agua por la llave de purga, mientras mueve y golpea el medidor para asegurar que todo el aire es expulsado. (Párr.8.3.1) 14. Cerrar la válvula de escape de aire y bombear aire dentro de la cámara hasta que el manómetro este en la línea de presión inicial. (Párr.8.3.2) 15. Esperar unos segundos para que el aire comprimido llegue a una temperatura normal y se estabilice la lectura de presión. (Párr 8.3.2) 16. Ajustar el manómetro en la línea de presión inicial por bombeo o deje escapar aire si es necesario dando ligeros golpes con la mano. (Párr. 8.3.2) 17. Cerrar ambas llaves de purga. (Párr. 8.3.2) 18. Abrir la válvula principal entre la cámara de aire y el tazón. (Párr. 8.3.2) 19. Dar pequeños golpes en los lados del tazón con el mazo. (Párr. 8.3.2) 20. Leer el porcentaje de aire, golpeando con la mano ligeramente el manómetro para estabilizar la lectura. (Párr. 8.3.2) 21. Cerrar la válvula de aire principal y abrir las llaves de purga para descargar la presión, antes de remover la cubierta. (Párr. 8.3.2) 22. Calcular correctamente el contenido de aire. (Párr. 9.1, 9.2 y 9.3): Contenido de aire.- Calcular el contenido de aire del concreto de la siguiente manera: Donde.- As = contenido de aire de la muestra (%) A1 = contenido de aire aparente de la muestra (%), lectura del manómetro. G = factor de corrección del agregado (%). Contenido de aire de la mezcla completa.- Cuando la muestra ensayada representa la porción de mezcla obtenida por tamizado húmedo para remover las partículas más grandes que el tamiz 1 ½ (37 mm.) el contenido de aire de la mezcla completa se calcula de la siguiente manera: as t cs t VA V VA A − = 100/(100) Donde.- As = Contenido de aire de mezcla completa. Vc = volumen absoluto de los ingredientes de la mezcla que pasan el tamiz (37.5 mm.) en pies3 (m3). Vt = volumen absoluto de los ingredientes de la mezcla, en pies3 (m3). Va = volumen absoluto de los agregados grueso de la mezcla que se detienen en el tamiz de 37.5 mm como determinación del peso original en pies3 (m3) del recipiente. 23. Registrar el resultado de la prueba adecuadamente. (Párr. 9.1) 5. REPORTE El contenido de aire se reporta con una aproximación de 0.1 %. 6. CONSIDERACIONES GENERALES Si se ha introducido agua en el medidor de aire esta debe ser purgada para prevenir errores. Tamaño máximo agregado: 2 pulg. (50 mm) y si el agregado es mayor se debe tamizar en húmedo en el tamiz de ½ pulg (37.5 mm). Tamizado en húmedo: de requerirse, en tamiz de 1 ½ pulgada (37,5 mm) GA A s −=1 Numero de capas: 3 Compactación: 25 inserciones por capa con una varilla de 400 mm de longitud y 16 mm de diámetro. Golpes: 10 a 15 con el mazo de goma.

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Reducción de las muestras de agregados
obtenidas en el campo

La finalidad de este tutorial es el de establecer los métodos para reducir las muestras de agregados obtenidas en el campo al tamaño requerido para las pruebas y que se conserven representativas como la muestra de campo. Estos métodos son aplicables a muestras más o menos homogéneas si no es así la muestra completa de campo deberá ser estudiada.
Objetivo
Este tutorial nos ayuda a saber los métodos para la reducción de las muestras de agregados obtenidas en el campo hasta el tamaño necesario para hacer los ensayos prueba; utilizando para cada caso una técnica para acercarnos lo más posible al material muestraedo, o en otras palabras hacer que esta muestra sirva para representar ese material.
Vamos a diferenciar los métodos como "A" y "B".
Procedimiento
Método A.
Cuartel Mecánico
Vamos a utilizar un Cuarteador de muestras que deberá contar con un número igual de conductos, y que deberán tener el mismo ancho para que se alternen al descargar en ambos lados del cuarteador. Para el agregado grueso estos conductos tienen haber ser por lo menos 8 conductos y para el fino deberán haber no menos de 12; el tamaño de estos conductos deberá ser del doble del material que se pretende cuartear. El cuarteador deberá contar con dos receptáculos para recibir la muestra ya cuarteada. Éste también tendrá una tolva para depositar la muestra dentro del cuarteador.

Procedimiento:
vamos a comenzar a cuartear, primero debemos colocar la muestra dentro del cuarteador por medio de la tolva distribuyendo uniformemente en toda su longitud para que al verter sobre los conductos, fluyan por cada uno de éstas, cantidades aproximadamente iguales de material. Esto lo vamos a hacer a una velocidad tal que se permita un flujo constante por los conductos que llevan la muestra a los receptáculos. Este paso lo vamos a repetir las veces que sean necesarias para obtener la cantidad requerida para la/las prueba/bas que vayamos a hacer.
La muestra que cae en cada uno de los receptáculos vamos a trabajarla como sigue:
tomaremos uno de los receptáculos y lo vaciaremos dentro de una bandeja o recipiente y luego el material que está en el otro lo guarderemos en un saco o bolsa para futuras pruebas, esto lo haremos de forma alternada, por ejemplo si en la primera cuarteada tome para los ensayos el material que cayó en el receptáculos 1, entonces en la segunda voy a tomar el se depositó en el otro. Oki bueno seguimos
Método B
Cuarteo Manual
En este caso vamos a utilizar una lona con la que nos sea fácil trabajar, porque si conseguimos una lona de 7 m les aseguro que será muy difícil, no me creen, pues intentelo y ya me cuenta, bueno vamos a usar una lona de por lo menos 2m de ancho por 2.5 m de largo, una pala, sacos o recipientes para colocar la muestra al cuartearla ( la que necesitamos para los ensayos y la que guardaremos para ensayos futuros).
Procedimiento
Les voy a mostrar dos formas para cuartear, basándose en el método "B"
La primera le vamos a llamar Método b 1 y es como sigue:
Colocamos la muestra sobre una superficie plana, dura y limpia, que no contenga algún material que nos vaya a contaminar la muestra, por ejemplo un piso de concreto, lo barremos bien y quitamos todo lo que esté alrededor que pueda contaminar nuestra muestra. Entonces mezclamos todo el material con una pala, haciendo con éste una pila cónica, luego que tenemos lista la pila, con ayuda de la pala la aplanamos (la pila). procedemos a dividir la pila en cuatro partes iguales (en forma de cruz) y sacamos dos de esas parte incluyendo los finos que podremos recogerlos con la ayuda de una brocha o cepillo para guardarlas en los recipientes antes mencionados (futuras pruebas), las otras dos partes se mezclan nuevamente repitiendo este proceso las veces que sean necesarias para obtener la cantidad de material requerido para las pruebas a ensayar.
El otro método del que les decía lo llamaremos Método b 2 ó método alternativo. Oki
Les explico, cuando no tengan un lugar como el que se describe en el método b 2 oséa duro, plano, limpio, bueno un piso; por ejemplo si tenemos que cuartear un material en campo, entonces utilizaremos este método.
Colocaremos una lona sobre la superficie del suelo o donde estemos, digo suelo porque ahora me estoy imaginando que estoy parado justo encima de la calzada en construcción de una carretera cuarteando un material, bueno ya no los molesto más suponiendo cosas y voy al grano.
Ponemos la lona, colocamos el material sobre ella, mezclamos el material con una pala o levantando cada esquina de la lona alternadamente y hablándola sobre la muestra hacia la esquina diagonalmente opuesta, obligando al material a ser volteado, aplanamos la pila como ya lo expliqué anteriormente y dividimos el material en cuatro partes, si el terreno esta muy difícil podemos introducir una varilla, palo o tubo debajo de la lona, justo en la mitad y lo alsamos para que el material que está arriba de divida y sacamos el tubo y lo introducimos nuevamente, ahora del otro lado formando así una cruz, lo levantamos y tendremos cuatro partes. tomamos del de ellas para la muestra y ya saben que hacer con las otras dos, repetimos este paso hasta obtener la cantidad requerida para los ensayos a ejecutar.
Vamos a explicar que método debemos utilizar para el agregado fino las muestras que cumplan la condición sss (saturada seca superficialmente) las trabajaremos con el método "A" . Las muestras de campo que se reduzcan por el método "B" deben encontrarse húmedas superficialmente de no ser así se deben humedecer y después deben ser remezcladas.
Para el agregado grueso se debe usar cualquiera de los métodos A o B, siendo el método A el más efectivo.
Como saber cuando el material está en condición sss?
Bueno cuando el agregado fino tiene esta condición, éste puede mantener su forma cuando se moldea en la mano.
Para el agregado grueso la humedad superficial presenta el brillo del agua en la superficie de las partículas.
Referencias
ASTM-C-702

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