trabajo grupal nº 01 - pruebas de laboratorio astm

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO - PUNO FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

TRABAJO DE INVESTIGACIN: PRUEBAS DE LABORATORIO SEGN NORMAS ASTM

ASIGNATURA: TECNOLOGIA DEL CONCRETO

1

INDICE

I. INTRODUCCION: ________________________________________________________________ 3

II. OBJETIVOS: ____________________________________________________________________ 4

CAPITULO I _________________________________________________________________________ 5

CEMENTO _______________________________________________________________________________ 5

1.1 DEFINICION_______________________________________________________________________________ 5

1.2 CEMENTO HIDRULICO ADICIONADO. ________________________________________________________ 5

1.3 CEMENTO DE ALBAILERA. ________________________________________________________________ 5

1.4 COMPUESTOS QUMICOS DEL CEMENTO PORTLAND: __________________________________________ 5

1.5 INFLUENCIA DE LOS COMPUESTOS EN LAS PROPIEDADES DEL CEMENTO ________________________ 6

1.6 TIPOS DE CEMENTO PORTLAND _____________________________________________________________ 6

1.7 TIPOS DE CEMENTO HIDRULICO ADICIONADO. _______________________________________________ 7

1.8 TIPOS DE CEMENTOS HIDRULICOS _________________________________________________________ 8

1.9 TIPOS DE CEMENTOS PARA ALBAILERA ____________________________________________________ 8

1.10 REQUISITOS DEL CEMENTO ________________________________________________________________ 9

CAPITULO II _______________________________________________________________________ 13

AGUA __________________________________________________________________________________ 13

2.1 CONCEPTOS GENERALES _________________________________________________________________ 13

2.2 DEFINICIONES ___________________________________________________________________________ 13

2.2.1 Agua de mezclado _________________________________________________________________________ 13

2.3 REQUISITOS DE CALIDAD _________________________________________________________________ 14

2.4 UTILIZACIN DE AGUAS NO POTABLES ____________________________________________________ 15

2.5 AGUAS PROHIBIDAS ______________________________________________________________________ 17

2.6 LIMITACIONES ___________________________________________________________________________ 17

2.7 AGUA DE MAR ___________________________________________________________________________ 18

2.8 REQUISITOS DEL COMIT 318 DEL ACI ______________________________________________________ 20

2.9 ALMACENAMIENTO _______________________________________________________________________ 21

2.10 MUESTREO ______________________________________________________________________________ 21

2.11 ENSAYOS _______________________________________________________________________________ 21

CAPITULO III _______________________________________________________________________ 23

AGREGADOS____________________________________________________________________________ 23

3.1 DEFINICION______________________________________________________________________________ 23

3.2 NTP 400.010 /ASTM D75: PRCTICA NORMALIZADA PARA LA EXTRACCIN Y REPARACIN DE

MUESTRAS _____________________________________________________________________________________ 23

3.2.1 EXTRACION DE MUESTRAS PARA RECONOCIMIENTOS DE YACIMIENTOS ________________________ 24

3.2.2 EXTRACCIN DE MUESTRAS DE PRODUCCIN _______________________________________________ 24

3.2.3 EXTRACCION DE MUESTRAS EN OBRA ______________________________________________________ 25

3.2.4 PREPARACIN DE MUESTRAS _____________________________________________________________ 26

3.2.5 REGISTRO_______________________________________________________________________________ 26

3.3 NTP 400.043 / ASTM C702: PRCTICA NORMALIZADA PARA REDUCIR LAS MUESTRAS DE AGREGADO A

TAMAO DE ENSAYO ____________________________________________________________________________ 27

3.4 NTP 400.012 / ASTM C136: MTODO DE ENSAYO PARA EL ANLISIS GRANULOMTRICO DEL

AGREGADO FINO, GRUESO Y GLOBAL. _____________________________________________________________ 29

3.5 NTP 339.185 / ASTM C566: MTODO DE ENSAYO NORMALIZADO PARA CONTENIDO DE HUMEDAD

TOTAL EVAPORABLE DE AGREGADOS POR SECADO. _________________________________________________ 33

3.6 CLASIFICACION __________________________________________________________________________ 35





2

3.6.1 AGREGADO FINO _________________________________________________________________________ 35

3.6.2 AGREGADO GRUESO _____________________________________________________________________ 44

3.6.2.1. NTP 400.021 / ASTM C127: MTODO DE ENSAYO NORMALIZADO PARA PESO ESPECFICO Y

ABSORCIN DEL AGREGADO GRUESO. _____________________________________________________________ 45

3.6.2.2. TAMAO MXIMO DE AGREGADOS _________________________________________________________ 49

3.7 HUMEDAD SUPERFICIAL DE LOS AGREGADOS _______________________________________________ 54

3.7.1 CONTENDIDO DE HUMEDAD _______________________________________________________________ 54

3.7.2 ABSORCION _____________________________________________________________________________ 58

CAPITULO IV ______________________________________________________________________ 63

ADITIVOS _______________________________________________________________________________ 63

4.1 DEFINICION______________________________________________________________________________ 63

4.2 CLASIFICACIN DE ADITIVOS SEGN LA NORMA TCNICA ASTM-C494 ___________________________ 63

4.2.1 REDUCTORES DE AGUA ASTM C-494 Tipo A (PLASTIFICANTES) _________________________________ 64

4.2.2 RETARDANTES DE FRAGUADO ASTM C-494 Tipo B ____________________________________________ 66

4.2.3 ACELERANTES DE FRAGUADO ASTM C-494 Tipo C ____________________________________________ 67

4.2.4 REDUCTORES DE AGUA RETARDANTES ASTM C-494 Tipo D ____________________________________ 69

4.2.5 REDUCTORES DE AGUA ACELERANTES ASTM C-494 Tipo E ____________________________________ 70

4.2.6 REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO ASTM C-494 Tipo F ___________________________________ 71

4.2.7 REDUCTORES DE AGUA DE ALTO RANGO RETARDANTES ASTM C-494 Tipo G _____________________ 71

4.2.8 INCORPORADORES DE AIRE _______________________________________________________________ 72

4.2.9 REDUCTORES DE AGUA Y REGULADORES DE FRAGUA. _______________________________________ 73

4.2.10 ADITIVOS MINERALES. ____________________________________________________________________ 73

4.3 RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO ______________________________________________________ 73

4.3.1 EN EL CONCRETO FRESCO: _______________________________________________________________ 73

4.3.2 EN EL CONCRETO ENDURECIDO: ___________________________________________________________ 74

4.4 MODOS DE USO __________________________________________________________________________ 74

4.5 CONSIDERACIONES IMPORTANTES _________________________________________________________ 74

4.6 ALMACENAMIENTO DE LOS ADITIVOS _______________________________________________________ 75

III. CONCLUSIONES GENERALES ____________________________________________________ 76

IV. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS: ______________________________________________ 79





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PRUEBAS DE LABORATORIO SEGN NORMAS ASTM

I. INTRODUCCION:

El presente trabajo est referido al concreto y sus componentes, dentro de Especificaciones Tcnicas de

Materiales de Construccin y Mantenimiento, correspondiente a las normas y requisitos esenciales para la

determinacin de los materiales a incorporar como parte de los diferentes elementos que son utilizados en

obra, as como a los sistemas para disear mezclas de materiales para que cumplan con esos requisitos, a los

procedimientos a que se debe ajustar la extraccin de muestras representativas, a los mtodos que se deben

seguir para ensayarlas en el laboratorio y a los mtodos para determinar in situ las propiedades y

caractersticas de los materiales y de las obras a ser ejecutadas y del glosario de trminos ms comunes.

El contenido de este manual est constituido por normas y procedimientos que no deben cambiarse bajo

ninguna circunstancia. En especial, los ensayos de laboratorio deben ajustarse exactamente a procedimientos

y criterios que se indican. Cualquier alteracin de los mismos obliga a anular el resultado obtenido, pues

imposibilita su comparacin con otras especificaciones y resultados obtenidos de otros ensayos.

Las normas estn referidas en capitulas que abarcan todas las condiciones de utilizacin de componentes para

el concreto; ensayos relacionados a los agregados grueso y fino, ensayos en cementos y aditivos, ensayos de

concreto. El contenido de este manual es una recopilacin de normas ya establecidas y desarrolladas por

organismos especializados. En el ttulo de cada mtodo se incluy el nombre de las normas base.

Cada norma de ensayo correspondiente incluye detalles del objeto, definicin de los procesos, equipos y

materiales, extraccin y preparacin de la muestra, procedimientos, clculos, presentacin de informes y notas.





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II. OBJETIVOS:

2.1. OBEJETIVO GENERAL

Elaborar un documento que contenga las especificaciones de calidad y procedimientos de laboratorio

de los ensayos realizados a los materiales de construccin, estudiado en la asignatura de Tecnologa

del Concreto, basado en las normas de la Sociedad Americana para Pruebas de Materiales (ASTM).

2.2. OBJETIVOS ESPECFICOS

Documentar las especificaciones de calidad de los materiales de construccin, en base a las normas

ASTM correspondientes.

Determinar los ensayos de laboratorio que se realizan a los materiales de construccin.

Establecer los ensayos de laboratorio que sern considerados en la elaboracin del documento.

Realizar un anlisis e interpretacin de las normas ASTM, con el fin de establecer un procedimiento de

laboratorio para cada ensayo considerado.





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CAPITULO I

CEMENTO

1.1 DEFINICION

Cemento hidrulico producido mediante la pulverizacin del Clinker (compuesta de cal, almina, fierro y slice)

compuesto esencialmente de silicatos de calcio hidrulico y que contiene generalmente sulfato de calcio y

eventualmente caliza como adiccin la molienda. Tiene la propiedad de reaccionar lentamente con el agua

hasta formar una masa endurecida.

Clinker Portland. Producto artificial compuesto principalmente por silicatos de calcio hidrulico cristalizados, el

cual se obtiene por la calcinacin de las materias primas, calizas y arcillas, en un proceso controlado, a fin de

que dichos productos formen la composicin qumica y la constitucin mineralgica adecuada

1.2 CEMENTO HIDRULICO ADICIONADO.

Cemento hidrulico compuesto de dos o ms constituyentes inorgnicos, en donde al menos uno de ellos no

es cemento Prtland o Clinker Prtland, los cuales combinados o separados contribuyen al incremento de las

propiedades de resistencia del cemento, con o sin otros componentes, adiciones de proceso o adiciones

funcionales.

1.3 CEMENTO DE ALBAILERA.

Cemento hidrulico elaborado para uso en morteros para construccin de albailera o recubrimientos, el cual

contiene un material plastificante y posiblemente otras adiciones reguladoras de desempeo.

1.4 COMPUESTOS QUMICOS DEL CEMENTO PORTLAND:

El 90% del peso cemento lo componen los siguientes compuestos qumicos:

a. Silicato triclcico (C3S):

Fase denominada alita.

Constituye del 50% al 70% del Clinker.

Se hidrata y endurece rpidamente.

Responsable, en gran parte, del inicio del fraguado.

Aporta resistencia a corto y largo plazo (a mayor Porcentaje de C3S mayor resistencia).

b. Silicato diclcico (C2S):

Fase denominada belita.

Constituye del 15% al 30% del Clinker.

Se hidrata y endurece lentamente.





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Contribuye al incremento de la resistencia mayor de 7 das

c. Aluminato triclcico (C3A):

Constituye aprox. del 5% al 10% del Clinker.

Libera una gran cantidad de calor durante los primeros das de hidratacin y endurecimiento.

Contribuye al desarrollo de las resistencias muy tempranas y al fraguado del cemento.

Vulnerable a la accin de los sulfatos: forman producto expansivo (etringita). Ferroaluminato

tetraclcico (C4AF):

Constituye aprox. del 5% al 15% del Clinker.

Se hidrata con rapidez pero contribuye muy poco a la resistencia.

Su formacin reduce la T de clinkerizacin

d. Sulfato de calcio:

Yeso: CaSO4.2H2O

Anhidrita: CaSO4

Se adiciona al cemento (aprox. 5%), durante su

molienda, para controlar el fraguado:

controla la hidratacin del C3A.

Ayuda a controlar la contraccin por secado y

puede influenciar la resistencia.

1.5 INFLUENCIA DE LOS COMPUESTOS EN LAS PROPIEDADES DEL CEMENTO

fase Velocidad de

hidratacin

Calor de hidratacin Desarrollo de

resistencia

C3s rpida Alto (120 cal/g) Rpido y prolongado

C2s Lenta Bajo (62 cal/g) Lento y muy

prolongado

C3A Muy rpida Muy alto (207 cal/g) Muy rpido y de corta

duracin

C4AF Rpida Moderado (100 cal/g) Lento y poco

significativo

1.6 TIPOS DE CEMENTO PORTLAND

TIPO I: De uso general. Que no requieran propiedades especiales para cualquier otro tipo.

TIPO II: De uso general, especifica. Cuando se desea:

Moderada resistencia a los sulfatos o





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Moderado calor de hidratacin.

TIPO III: para ser utilizado cuando se requiere altas resistencia iniciales.

TIPO IV: para usar cuando se desea bajo calor de hidratacin.

TIPO V: para usar cuando se desea alta resistencia a los sulfatos

1.7 TIPOS DE CEMENTO HIDRULICO ADICIONADO.

a. CEMENTO PRTLAND CON ESCORIA DE ALTO HORNO (TIPO IS).

Para uso general en construccin. Pueden considerarse las opciones Moderada Resistencia a Sulfatos,

Aire Incluido, o Moderado Calor de Hidratacin o cualquier combinacin de ellos, adicionando los sufijos

(MS), (A), o (MH) respectivamente.

b. CEMENTO PRTLAND PUZOLNICO.

Se definen dos tipos, para cada uno de los cuales pueden considerarse las opciones Moderada Resistencia

a Sulfatos, Aire Incluido, o Moderado Calor de Hidratacin o cualquier combinacin de ellos, adicionando

los sufijos (MS), (A), o (MH) respectivamente. El contenido de puzolana debe oscilar entre 15 y 40% de la

masa total del cemento Prtland puzolnico.

Tipo IP: Cemento Prtland Puzolnico para uso general en construccin.

Tipo P: Cemento Prtland Puzolnico para uso general en construccin donde no se requieren altas

resistencias a tempranas edades.

c. CEMENTO DE ESCORIA. Se define un tipo, como sigue:





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Tipo S: Cemento de Escoria para utilizarse en combinacin con cemento portland para la fabricacin

de concreto y en combinacin con cal hidratada para la fabricacin de mortero para mampostera.

Puede considerarse la opcin Aire Incluido adicionando el sufijo (A).

El contenido de escoria para este tipo de cemento puede ser mayor al 70% de la masa total del

cemento de escoria.

d. CEMENTO PRTLAND MODIFICADO CON PUZOLANA. Se define un tipo, como

sigue:

Tipo I (PM): Cemento Prtland modificado con puzolana para uso general en construccin. Pueden

considerarse las opciones Moderada Resistencia a Sulfatos, Aire Incluido, o Moderado Calor de

Hidratacin o cualquier combinacin de ellos, adicionando los sufijos (MS), (A), o (MH)

respectivamente.

El constituyente de puzolana deber ser menor al 15% de la masa total del cemento Prtland

modificado con puzolana.

e. CEMENTO PRTLAND MODIFICADO CON ESCORIA.

Se define un tipo, como sigue:

Tipo I (SM): Cemento Prtland modificado con Escoria para uso general en construccin. Pueden

considerarse las opciones Moderada Resistencia a Sulfatos, Aire Incluido, o Moderado Calor de

Hidratacin o cualquier combinacin de ellos, adicionando los sufijos (MS), (A), o (MH)

respectivamente.

El contenido de escoria para este tipo de cemento es menor del 25% de la masa total del cemento

Prtland modificado con escoria.

1.8 TIPOS DE CEMENTOS HIDRULICOS

Para el caso de los Cementos Hidrulicos de la Norma ASTM C 1157, stos se clasifican de acuerdo a lo

siguiente:

Tipo GU: De uso general en construccin. Se emplean cuando no se requieren condiciones especiales.

Tipo HE: De alta resistencia inicial o temprana.

Tipo MS: De moderada resistencia a los sulfatos.

Tipo HS: De alta resistencia a los sulfatos.

Tipo MH: De moderado calor de hidratacin.

Tipo LH: De bajo calor de hidratacin.

1.9 TIPOS DE CEMENTOS PARA ALBAILERA

Los Cementos para Albailera de la Norma ASTM C 91 se clasifican de acuerdo a lo siguiente:





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Tipo N: Para uso en la preparacin de morteros Tipo N de la Especificacin ASTM C 270, sin mayor adicin de

cementos o cal hidratada, y para uso en la preparacin de morteros Tipo S o M de la Especificacin ASTM C

270 cuando el cemento es adicionado de acuerdo a los requerimientos de ASTM C 270.

Tipo S: Para uso en la preparacin de morteros Tipo S de la Especificacin ASTM C 270, sin mayor adicin de

cementos o cal hidratada.

Tipo M: Para uso en la preparacin de morteros Tipo M de la Especificacin ASTM C 270, sin mayor adicin

de cementos o cal hidratada.

1.10 REQUISITOS DEL CEMENTO

REQUISITOS QUMICOS

a) xido de magnesio (MgO):

Cristaliza como Periclasa, con incremento de volumen, originando grietas que fisuran al concreto.

b) Trixido de azufre (SO3):

Forma equivalente de expresar los sulfatos presentes en el cemento.

C) Prdida por ignicin:

Una elevada prdida por ignicin es ndice de la hidratacin o carbonatacin del cemento producida por un

almacenamiento incorrecto y prolongado.

El envejecimiento del cemento disminuye la resistencia y aumenta los tiempos de fraguado.

d) Residuo insoluble:

ndice de la transformacin de xidos en compuestos.

Ensayo con el que se puede verificar, de ser el caso, si un cemento Portland ha sido adulterado

e) lcalis (Na2O + K2O):

La reaccin lcali-agregado se produce entre determinados agregados reactivos y los lcalis del cemento,

formndose un gel que absorbe agua, se dilata y genera presiones internas que fisuran el concreto.

Los problemas de expansin debidos a la reaccin lcaliagregado se pueden evitar o controlar utilizando:

Cementos Portland de bajo contenido de lcalis:

lcalis equivalentes: (Na2O + 0,658 K2O) < 0,60 %

Cementos Portland adicionados (Opcin R).

REQUISITOS FSICOS

a) Resistencia a la compresin:

Se determina llevando a la rotura especmenes cbicos de 50 mm de lado, preparados con mortero

consistente de una parte de cemento y 2,75 partes de arena estndar, dosificados en masa (a/c=0,485).

Los cubos se curan un da en su molde y luego son retirados de su molde e inmersos en agua de cal hasta

su ensayo (3, 7 y 28 das).

b) Tiempo de fraguado:





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Fraguado: Condicin alcanzada por una pasta, mortero o concreto de cemento cuando han perdido

plasticidad a un grado arbitrario.

Se determina observando la penetracin de una aguja en la pasta de cemento

c) Expansin en autoclave:

Un espcimen prismtico (25 mm de seccin transversal cuadrada y 250 mm de longitud), curado 24 horas

en cmara hmeda, se coloca en una autoclave, a una T y P especificadas. Luego se mide la expansin

producida.

Determina la posibilidad de una expansin potencial causada por la hidratacin tarda de la CaO libre, o del

MgO, o de ambos, presentes en cantidades excesivas en el cemento Portland.

d) Resistencia a los sulfatos:

El concreto expuesto a concentraciones perjudiciales de sulfatos, debe elaborarse con cementos

resistentes a sulfatos:

Cementos de moderada resistencia a los sulfatos:

- Cemento Portland Tipo II.

- Cementos Portland adicionado Tipo MS.

Cementos de alta resistencia a los sulfatos:

- Cemento Portland Tipo V.

- Cemento Portland adicionado Tipo HS.

e) Calor de hidratacin:

Calor generado cuando reaccionan el cemento y el agua (hidratacin del cemento es proceso exotrmico).

En estructuras de gran volumen, la rapidez y la cantidad de calor generado son importantes: crean

esfuerzos perjudiciales que fisuran el concreto.

Los cementos con bajos contenidos de C3A y C3S generan bajo calor de hidratacin.

El incremento de: finura del cemento, contenido de cemento y T de curado aumentan calor de hidratacin

CONTROL DE CALIDAD

Muestreo

Cuando se requiera comprobar que el producto terminado cumple con las especificaciones establecidas en

esta norma, el muestreo del cemento debe realizarse segn el mtodo ASTM C 183, segn el Volumen 04

01 de la Seccin 4 del Manual de Estndares de ASTM, en su revisin ms reciente.

Todo fabricante de cemento establecido en el pas debe enviar mensualmente a la Direccin de Normas de

Construccin y Desarrollo Urbano del MTI, un certificado de calidad emitido por un laboratorio debidamente

acreditado, de cada tipo de cemento producido.





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Mientras no exista en el pas un laboratorio acreditado, la Direccin de Normas de Construccin y

Desarrollo Urbano a su criterio podr reconocer los resultados emitidos por los laboratorios de la industria

nacional de cemento u otro laboratorio acreditado fuera del pas.

EMPAQUE Y ETIQUETADO

El cemento debe adquirirse en bolsas de papel kraft u otro material adecuado, o a granel en recipientes que

preserven sus propiedades qumicas y fsicas.

Cuando el cemento sea entregado en bolsas, debe cumplirse como mnimo con los siguientes requisitos:

Las bolsas deben ser resistentes a la accin del cemento.

Asegurar la proteccin del producto contra la accin de agentes externos que puedan alterar sus

caractersticas qumicas o fsicas.

Garantizar las condiciones de manejo, transporte y almacenamiento apropiados.

Las bolsas deben estar identificadas de la siguiente manera:

a) Nombre y direccin de la fbrica

b) Tipo de cemento

c) Norma de produccin

d) Masa contenida en kilogramos

e) Fecha de fabricacin (mes y ao)

Estos datos deben aparecer en todas y cada una de las bolsas, sin excepcin alguna.

CRITERIOS DE ACEPTACIN O RECHAZO

El cemento podr rechazarse si no cumple con algn requisito especificado en la presente norma.

Si despus de verificar el cumplimiento de los requisitos especificados, el cemento permanece almacenado

en fbrica, lugares de expendio o en obras, por un perodo mayor de tres meses antes de su empleo, ste

puede ser ensayado nuevamente y podr ser rechazado por el usuario y/o la Direccin General de Normas

de Construccin y Desarrollo Urbano del MTI si no cumple con algn requisito especificado en la presente

norma, cuando se demuestre que no se han respetado todas las condiciones de almacenamiento

establecidas.

CEMENTO A LA SALIDA DE FBRICA

El cemento a la salida de la fbrica, ya sea en bolsa o a granel, debe estar en tal estado fsico que sus

propiedades no sean alteradas durante el traslado y almacenamiento a los centros de distribucin y/o

lugares donde ser utilizado.

TRANSPORTE Y ALMACENAMIENTO DEL CEMENTO

Cuando el cemento sea transportado a zonas de mucha humedad o en tiempos de lluvia, ste debe ser

adecuadamente protegido para evitar contacto con el agua.





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El cemento en bolsas debe almacenarse alejado de la humedad en un lugar cerrado, mantenindolo a 15

cm sobre el suelo y separado de la pared, previniendo su deterioro o la introduccin de materiales extraos.

Las estibas deben tener como mximo 12 bolsas una sobre otra.

El cemento a granel debe ser almacenado en recipientes que garanticen la preservacin de sus

propiedades qumicas y fsicas.

En bodega, la primera bolsa de cemento en entrar al lugar de almacenamiento ser la primera en salir, con

el objetivo de garantizar la rotacin del producto.

USO DEL CEMENTO EN LA OBRA

El cemento que se haya daado por exposicin a la humedad y que tenga terrones o est endurecido no

debe usarse en la obra.

No se deben utilizar varias marcas o tipos de cemento en un mismo proceso de mezclado, ni en un mismo

elemento estructural





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CAPITULO II

AGUA

2.1 CONCEPTOS GENERALES

Debido a que el agua ocupa un papel predominante en las reacciones del cemento durante el estado plstico,

el proceso de fraguado y el estado endurecido de un concreto, la presente seccin pretende dar una visin

generalizada acerca de las caractersticas que debe tener desde un punto de vista de la tecnologa del

concreto.

2.2 DEFINICIONES

2.2.1 Agua de mezclado

Es definida como la cantidad de agua por volumen unitario de concreto.

2.2.2 Agua de hidratacin

Es aquella parte del agua original de mezclado que reacciona qumicamente con el cemento para

pasar a formar parte de la fase slida del gel, es tambin conocida como agua no evaporable.

2.2.3 Agua evaporable

El agua restante que existe en la pasta, es agua que puede evaporarse, pero no se encuentra libre En

su totalidad. El gel cemento cuya caracterstica principal es un enorme desarrollo superficial interno,

ejerce atraccin molecular sobre una parte del agua evaporable y la mantiene atrada.

2.2.4 Agua de adsorcin

Es una capa molecular de agua que se halla fuertemente adherida a las superficies del gel pro fuerzas

intermoleculares de atraccin.

2.2.5 Agua capilar

Es el agua que ocupa los poros capilares de la pasta, a distancias que suelen estar comprendidas en

el intervalo de 30 a 10 A, de manera que parte de ella est sujeta dbilmente a la influencia de las

fuerzas de superficie del gel.

2.2.6 Agua libre

Es la que se encuentra fuera de la influencia de las fuerzas de superficie, de tal modo que tiene

completa movilidad y puede evaporarse con facilidad.

El agua presente en la mezcla del concreto reacciona qumicamente con el material cementante para

lograr:

a. la formacin del gel.

b. permitir que el conjunto de masa adquiera las propiedades que:

En estado endurecido faciliten una adecuada manipulacin y colocacin de la misma.





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En el estado endurecido la convierta en un producto de las propiedades y caractersticas

deseadas.

Como requisito de carcter general y sin que ello implique la realizacin de ensayos que

permitan verificar su calidad, se podr emplear como aguas de mesclado aquellas que se

consideren potables, o las que por experiencia se conozca que pueden utilizadas en la

preparacin del concreto.

Debe recordarse que no todas que son adecuadas para beber son convenientes para el

mezclado del concreto y que, igualmente, no todas las aguas inadecuadas para beber son

inconvenientes para preparar el concreto. En general, dentro de las limitaciones que en las

diferentes secciones se han de dar, el agua de mezclado deber libre de sustancias

colorantes, aceites y azcares.

Adicionalmente, el agua empleada no deber contener sustancias que pueden producir

efectos desfavorables sobre el fraguado, la resistencia o la durabilidad, apariencia del

concreto, o sobre los elementos metlicos embebidos en este.

Previamente a su empleo, ser necesario investigar y asegurarse de la fuente de provisin

no est sometida a influencias que modificar su composicin y caractersticas con respecto a

las conocidas que permitieron su empleo con resultados satisfactorios.

Efectos del agua en el concreto

2.3 REQUISITOS DE CALIDAD

El agua a ser empleada en la preparacin de la mezcla debe cumplir con la Norma NTP 339.088 y ser de

preferencia potable.

No existen criterios uniformes en cuando a los lmites permisibles para las sales y sustancias presentes

en el agua que va de emplearse. A continuacin se presenta, en partes por milln, los valores aceptados

como mximos para el agua utilizado en el concreto.

Cloruros: Mx. 300 ppm

Sulfatos: Mx. 300 ppm





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Sales de Magnesio: Mx. 125 ppm

Sale solubles totales: Mx. 500 ppm

PH: Mayor de 7

Slidos en suspensin: Mx. 500 ppm

Materia orgnica expresada en oxgeno: Mx. 10 ppm

La Norma Peruana NTP 339 088 considera aptas para la preparacin y curado del concreto, aquellas

aguas cuyas propiedades y contenidos de sustancias disueltas estn comprendidas dentro de los

siguientes lmites.

El contenido de materia orgnica, < 3 mg/l (3 ppm).

El contenido de residuo slido < 5 g/l (5000 ppm).

El pH estar comprendido entre 5,5 y 8

El contenido de sulfatos, (ion SO4) < 0,6 g/l

El contenido de cloruros, (ion Cl) < 1 g/l (1000 ppm).

El contenido de carbonatos y bicarbonatos alcalinos (alcalinidad) (NaHCO3) < 1 g/l (1000 ppm).

Si la variacin de color es una caracterstica que se desea controlar, el contenido de fierro, expresado en ion

frrico, ser de una parte por milln (1 ppm).

El agua deber estar libre de azcares y agregados o sus derivados. Igualmente lo estar de sales de

potasio o de sodio.

Si se utiliza aguas no potables, la calidad del agua, determinada por anlisis de laboratorio, deber ser

aprobada por la supervisin.

La seleccin delas proporciones de la mezcla de concreto se basar en resultados en los que se ha

utilizado en la preparacin del concreto agua de la fuente elegida.

2.4 UTILIZACIN DE AGUAS NO POTABLES

Se podrn realizar ensayos comparativos empleando en un caso el agua en estudio y en otra agua destilada o

potable, Dichos ensayos consistirn en la determinacin del tiempo de fraguado del cemento y resistencia a

compresin del mortero a las edades de 7 das y 28 das.

Agua no potable





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El tiempo de fraguado no es necesariamente un ensayo satisfactorio para establecer la calidad del agua

empleada ni los efectos de la misma sobre el concreto endurecido. Sin embargo, la NTP 339.084 acepta

que los tiempos de fraguado inicial y final de la pasta preparada con el agua en estudio podrn ser hasta

25% mayores o menores, respectivamente, que los correspondientes a las que contiene aguas de

referencia.

Los morteros preparados con el agua en estudio y ensayados de acuerdo a las recomendaciones de la

Norma ASTM C 109 deben dar, a los 7 y 28 das, resistencias a la compresin no menores de 90% de las

muestras similares preparadas con agua potable.

Es recomendable continuar los estudios a edades posteriores para certificar que no se presentan

reducciones de la resistencia.

Cuando la concentracin de sales, especialmente cloruros, exceda los lmites indicados en estas

recomendaciones, se efectuaran ensayos de resistencia a la compresin a edades de 180 y 365 das.

No se permitir en concretos pre reforzados el empleo de aguas que superan los lmites de sales

especificados.

Ni el olor ni el sabor son ndices de la calidad del agua. Tampoco lo son los resultados de los

resultados de estabilidad de volumen.

Podr utilizarse, previa autorizacin de la supervisin, aguas no potables si, adems de cumplir los

requisitos anteriores se tiene que:

a. Las impurezas presentes en el agua no alteran el tiempo de fraguado, la resistencia, durabilidad,

o estabilidad de volumen de concreto, ni causan eflorescencias, ni procesos corrosivos en el

acero de refuerzo.

b. El agua es limpia libre de cantidades perjudiciales de aceites, cidos, lcalis, sales, materia

orgnica, o sustancias que pueden ser dainas ala concreto, acero de refuerzo, acabados o

elementos embebidos.

c. L seleccin de las proporciones de la mezcla se basar en los resultados de ensayos de

resistencia en compresin de concretos en cuya preparacin se ha utilizado agua de fuente

elegida.

Sobre la base de lo indicado en los acpites anteriores se ha determinado que algunas aguas

aparentemente inconvenientes no dan necesariamente un efecto daino en el concreto. De acuerdo a los

criterios expresados y previa realizacin de los ensayos correspondientes, las siguientes aguas podran

ser utilizadas en la preparacin del concreto.





17

a. Aguas de pantano y cinaga, siempre que la tubera de toma este instalada de manera tal que

queden por lo menos 60 cm de agua por debajo de ella, debiendo estar la rejilla en una entrada

o dispositivo que impida el paso de pasto, races, fango, barro o materia slida.

b. Agua de arroyos y lagos.

c. Aguas con concentracin mxima de 0.1% de SO4.

d. Agua de mar, dentro de las limitaciones que en la seccin correspondiente se indican.

e. Aguas alcalinas con un porcentaje mximo de 0.15% de sulfatos o cloruros.

2.5 AGUAS PROHIBIDAS

Est prohibido emplear en la preparacin del concreto:

a. Aguas acidas.

b. Aguas calcreas, minerales; carbonatadas; o naturales.

c. Aguas provenientes de minas o relaves.

d. Aguas que contengan residuos industriales.

e. Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%, o un contenido de sulfato mayor del

1%.

f. Aguas que contengan algas; materia orgnica; humus; partculas de carbn, turba; azufre; o

descargas de desages.

g. Aguas que contengan cido hmico u otros cidos orgnicos.

h. Aguas que contengan azcares o sus derivados.

i. Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos, en especial en todos

aquellos casos en que es posible la reaccin lcali agregado.

2.6 LIMITACIONES

Las sales u otras sustancias dainas que pueden estar presentes en los agregados y/o aditivos,

debern sumarse a la cantidad que pudiera aportar el agua de mezclado a fin de evaluar el total de

sustancias inconvenientes que pueden ser dainas al concreto, el acero de refuerzo, o los elementos

metlicos embebidos.

El agua empleada en la preparacin del concreto para elementos reforzados, o en concretos que

tengan embebidos elementos de aluminio o de fierro galvanizado, incluyendo la Procin del agua de

mezcla con la que contribuyen la humedad del agregado o las soluciones de aditivos, no deber

contener cantidades de ion cloruro mayores del 0.6% en peso del cemento.

La suma total de las cantidades de ion cloruro presentes en el agua, agregados y aditivos, no deber

nunca exceder, expresada en porcentajes en peso del cemento, de los porcentajes indicados a

continuacin.

Concreto-pre reforzado...0.06%





18

Concreto armado que tengan elementos de aluminio o fierro galvanizado

embebidos....0.06%

Concreto armado expuesto a la accin de cloruros.....0.10%

Concreto armado no protegido que puede estar sometido a un ambiente hmedo pero no

expuesto a cloruros...0.15%

Concreto armado que deber estar seco o protegido de la humedad durante su vida por

medio de un recubrimiento impermeable....0.80%

2.7 AGUA DE MAR

En algunos casos muy excepcionales puede ser necesario utilizar agua de mar en la preparacin del

concreto. En estos casos debe conocerse el contenido de sales solubles, as como para una misma

concentracin los efectos difieren si hay un contacto duradero, con renovacin o no del agresivo, o si se

trata de una infiltracin.

Debe recordarse que mucho menor intensidad tiene el ataque del agua de mar al concreto si se trata

de un contacto sin renovacin ya que el agente activo se agota y su accin se modifica por la presencia

de nuevos productos formados por la reaccin, caso en que la reaccin tiende a anularse.

Agua de mar

El agua de mar solo podr utilizarse como agua de mezclado en la preparacin del concreto con

autorizacin previa escrita del Proyectista y la Supervisin, la misma que debe figurar en el cuaderno de

obras. Est prohibido su uso en los siguientes casos:

Concreto pre reforzado.

Concretos cuya resistencia a la compresin a los 28dias sea mayor de 175kg/cm2.

Concretos con elementos embebidos de fierro galvanizado o de aluminio.

Concretos preparados con cementos de alto contenido de xido de almina; o con un

contenido de C3A mayor de 5%.

Concretos con acabado superficial d importancia.

Concretos expuestos o concretos cara vista.





19

Concretos masivos.

Concretos colocados en climas clidos.

Concretos con agregados reactivos.

Concretos en los que se utiliza cementos aluminosos.

En la utilizacin del agua de mar como agua de mezclado sebe recordar que:

a. No hay evidencias de falla de estructuras de concreto simple preparadas con agua de mar.

b. La utilizacin de agua de mar en la preparacin del concreto no produce variacin en el

asentamiento, obtenindose para cualquier dosificacin la misma trabajabilidad que se empleando

agua potable.

c. Puede presentarse una aceleracin en el fraguado y endurecimiento inicial de la mezcla.

d. La resistencia a la traccin y compresin en morteros preparados, es mayor durante los primeros

das, en relacin de los morteros preparados con agua potable.

e. Su empleo disminuye su resistencia a la compresin a los 28 das aproximadamente en un 12%. A

los tres das pueden presentarse valores del 124% al 137%, tendiendo la resistencia a igualarse a

los siete das a la de los concretos preparados con agua potable.

f. A partir de los siete das la resistencia de los concretos preparados con agua de mar tiende a

disminuir, obtenindose a los 28 das una resistencia a la traccin del 93% y a la compresin del

orden del 94%, respecto a los concretos preparados con agua potable.

g. El efecto de empleo del agua de mar como agua de mezclado sobre la resistencia final del

concreto, puede compensarse diseando la mezcla para una resistencia promedio del 110% de

aquella que se desea alcanzar a los 28 das.

h. La presencia de agua de mar puede provocar corrosin del acero de refuerzo y elementos

metlicos embebidos por lo que el recubrimiento de estos debe ser no menor de 70mm.

i. El concreto debe ser bien compactado, buscando la mxima densidad y la menor porosidad a fin

de impedir reacciones de las sales existentes, asegurando una durabilidad aceptable y satisfactoria.

j. La utilizacin de agua de mar como agua de mezclado permite, al incrementar las resistencias

iniciales y favorecer el endurecimiento rpido del concreto, un desencofrado o una puesta en servicio

ms rpido.

k. Pueden provocar eflorescencias.

Si el agua de mar de mar se emplea como agua de mezclado es recomendable que el cemento tenga un

contenido mximo del 5% de aluminato triclcico y la mezcla tenga un contenido mnimo de cemento de

350kg/m3; una relacin de agua- cemento mxima de 0.5, consistencia plstica; y un recubrimiento de acero

de refuerzo no menor de 70mm.





20

Se debe tener cuidado, cuando se usa agua de mar para la mezcla, de asegura una densidad muy alta

logrndola con un concreto bien compactado, para un contenido bajo pero que permita una adecuada

trabajabiliadad.

Finalmente cabe indicar que ciertas especificaciones y cdigos no permiten su empleo, y otras la restringen.

En la mayora no se hace mencin a sus efectos.

2.8 REQUISITOS DEL COMIT 318 DEL ACI

El agua empleada en el mezclado del concreto deber estar limpia y libre de cantidades peligrosas de

aceites, lcalis, cidos, sales, materia orgnica, u otras sustancias peligrosas para concreto o el refuerzo.

El agua de mezclado para concreto premezclado o para concreto que deber contener elementos de

aluminio embebidos, incluida la porcin del agua de mezclado que es contribuida en forma de agua libre

sobre el agregado, no deber contener cantidades peligrosas de ion cloruro.

Agua potable

No deber emplearse en las concretas aguas no potables, salvo que las siguientes condiciones sean

satisfechas:

La seleccin de las proporciones del concreto deber basarse en mezclas de concreto en las

que se ha empleado agua de la misma fuente.

Los cubos de ensayo de morteros preparados con aguas de mezclado no potables debern

tener a los 7 y 28 das resistencias iguales a por lo menos el 90% de la resistencia de

especmenes similares preparados con agua potable. Los ensayos de comparacin debern

ser preparadas con morteros, idnticos con excepcin del agua de mezclado, preparados y

ensayados de acuerdo con la norma ASTM C 109.

Estas recomendaciones del Comit ACI 318, merecen del mismo las siguientes observaciones:

Casi todas las aguas naturales que son bebibles y que no tiene olor o sabor pronunciados,

son satisfactorias para ser empleadas como aguas de mezclado en la preparacin del

concreto. Las impurezas, cuando son excesivas pueden afectar no solo el tiempo de fraguado,





21

la resistencia del concreto y estabilidad del volumen, cambios de longitud sino tambin

pueden casar eflorescencias o corrosin del esfuerzo. Cuando ello sea posible, las aguas con

altas concentraciones de slidos disueltos debern ser evitadas.

Las sales u otras sustancias peligrosas, con las que contribuyen los agregados o aditivos,

deben ser aadidas al volumen que puede ser contenido en el agua de mezclado. Estos

volmenes adicionales deben ser consideradas en la evaluacin de la aceptacin de las

impurezas totales que pueden ser peligrosas para el concreto o acero.

2.9 ALMACENAMIENTO

El agua a emplearse en la preparacin del concreto se almacenar, de preferencia, en tanques metlicos

o silos. Se tomarn precauciones que eviten su contaminacin. No es recomendable almacenar el agua de

mar en tanques metlicos.

2.10 MUESTREO

El muestreo del agua de mezclado se efectuar de acuerdo con lo indicado en la Norma NTP 339 070 o

ASTM D75. Se tendr en consideracin que:

a. La supervisin determinara la frecuencia de la toma de muestras.

b. Las muestras remitidas al laboratorio sern representativas del agua tal como ser empleada. Se

deber tener presente que una sola muestra de agua puede no ser representativa si existen

variaciones de composicin en funcin del tiempo como consecuencia de las variaciones

climticas u otros motivos.

c. Si se duda de la representatividad de la muestra, se tomarn muestras peridicas a distintas

edades y das o, eventualmente, a la misma hora en distintos lugares. Igualmente cuando se

presume que puede haber variado la composicin del agua.

d. Cada muestra tendr un volumen mnimo de cinco litros. Las muestras se envasaran en

recipientes cilndricos de plstico o de vidrio incoloro, perfectamente limpios. El cierre ser

hermtico. Los recipientes sern adecuadamente embalados y acondicionados para evitar su

rotura.

2.11 ENSAYOS

El agua se ensayara de acuerdo a lo indicado en la Norma NTP 339. 088. Iniciado el proceso de

construccin no son necesarios nuevos ensayos a intervalos regulares salvo que:

a. Las fuentes de suministro sean susceptibles de experimentar variaciones apreciables entre la

estacin seca y la hmeda.

b. Exista la posibilidad que el agua de la fuente de abastecimiento pueda haber sido contaminada

con un volumen excesivo de materiales en suspensin debida a una crecida normal.





22

c. El flujo de agua disminuya al punto que la concentracin de sales o materia orgnica en el agua

pueda ser excesiva.

El agua no debe contener sustancias que puedan producir efectos desfavorables sobre el fraguado, la

resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, o sobre elementos metlicos embebidos en este.

El agua a ser empleada en la preparacin de la mezcla debe cumplir con la Norma NTP 339.088

Debido a que el agua ocupa un papel predominante en las reacciones del cemento durante el estado plstico,

el proceso de fraguado y el estado endurecido de un concreto, la presente seccin pretende dar una visin

generalizada acerca de las caractersticas que debe tener desde un punto de vista de la tecnologa del

concreto.





23

CAPITULO III

AGREGADOS

3.1 DEFINICION

Puesto que en el medio del concreto existe una terminologa muy amplia que se emplea en forma

indiscriminada, es conveniente revisar la propuesta de un organismo internacional que se dedica a especificar

en relacin con este tipo de producto.

Terminologa relativa a los agregados para concreto (ASTM-C-125 - 92a)

Agregado: Material granular, el cual puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria, empleado con un

medio cementante para formar concreto o mortero hidrulico.

3.2 NTP 400.010 /ASTM D75: PRCTICA NORMALIZADA PARA LA EXTRACCIN Y

REPARACIN DE MUESTRAS

Este mtodo de ensayo establece los procedimientos para extraer y preparar las muestras representativas de

agregados finos, gruesos e integrales para fines de ensayo. Se aplicar a los agregados naturales y triturados.

Muestras del yacimiento

Muestra representativa de agregados en su sitio de depsito natural, no sometido a tratamiento alguno.

Muestra de produccin

Muestra representativa de agregados removido de su depsito natural y sometido a cualquier tratamiento como

trituracin, lavado o clasificacin y que se encuentra sobre cintas transportadoras, o almacenado junto al lugar

de extraccin o tratamiento.

Muestra de obra

Muestra representativa de agregados que se encuentra en una obra, ya sea sobre vehculos o almacenado.

Equipos Y Materiales

Las herramientas y accesorios mnimos necesarios para las operaciones de muestreo incluyen pala, bolsas o

sacos, cajas o recipientes y otros que sean necesarios considerar para los procedimientos que se establecen

en el presente mtodo.

EXTRACCION Y PREPARACION DE LA MUESTRA

Aspectos generales

Dado que el muestreo es tan importante como los ensayos mismos, el muestreador debe tomar todas las

precauciones necesarias para obtener muestras que sean representativas del material que se va a analizar.

Para ello, personal debidamente experimentado debe inspeccionar el material por muestrear en superficie o a

travs de pozos de prueba o sondajes, segn corresponda, a fin de determinar su homogeneidad con un

adecuado nivel de confiabilidad.

Tamao de la muestra





24

a) Muestra de terreno.

La cantidad de muestra tomada en terreno debe ser tal que represente la naturaleza y condicin de los

agregados. Redzcala por cuarteo segn mtodo ASTM C702 hasta obtener una cantidad de al menos el

doble de la requerida como muestra de laboratorio, conservando el material restante de la reduccin como

contra muestra ante cualquier eventualidad.

b) Muestra de laboratorio.

La cantidad de muestra necesaria para ser enviada al laboratorio depende del tipo y nmero de ensayos a los

cuales ser sometido el material. Generalmente las cantidades mnimas requeridas para los ensayos bsicos

de calidad son las siguientes:

- Agregado fino: 30 kg.

- Agregados gruesos: Una cantidad en Kg equivalente a 2 veces el tamao mximo absoluto de los ridos

grueso, expresado este ltimo en mm.

- Agregado integral: En este caso se cumplir simultneamente con las cantidades mnimas requeridas para

los distintos tipos de ridos antes mencionados.

3.2.1 EXTRACION DE MUESTRAS PARA RECONOCIMIENTOS DE YACIMIENTOS

Procedimientos de extraccin

a) Yacimiento con frente descubierto. Inspeccione la(s) cara(s) del yacimiento, para determinar

variaciones importantes o existencia de estratos. Extraiga muestras por fajas verticales del frente de

explotacin, de acuerdo con la homogeneidad del material, la forma de explotacin y la facilidad de

acceso. Registre el ancho de la faja, la profundidad horizontal y las cotas verticales de extraccin de

muestras si ello es procedente, adems registre las diferencias observables en el color y la estructura.

b) Yacimiento sin frente descubierto. Extraiga muestras representativas de los diferentes estratos,

identificados en cada pozo de prueba o sondaje, tomando tres o ms porciones de cada uno de ellos.

Registre la profundidad relativa de extraccin de la muestra y el espesor del (de los) estrato (s).

Frecuencia de muestreo

a) En yacimientos con frente descubierto, extraiga muestras de fajas verticales ubicadas a distancias

inferiores a 30 m.

b) En yacimientos sin frente descubierto, ejecute al menos un pozo de prueba o sondeo cada 5.000

m2, uniformemente distribuidos y cubriendo el rea de estudio.

3.2.2 EXTRACCIN DE MUESTRAS DE PRODUCCIN

De preferencia las muestras de material procesado se extraern de cintas transportadoras. Si esto no

es aplicable, se extraern muestras desde silos, tolvas o depsitos, o bien desde acopios.





25


a) Cintas transportadoras. Detenga la cinta a intervalos regulares de tiempo y extraiga porciones de

agregados, que correspondan a todo material comprendido entre dos secciones transversales a la

cinta, distanciadas en aproximadamente 1 m. Extraiga tres o ms porciones de ridos hasta completar

la muestra.

b) Silos, tolvas o depsitos. Extraiga porciones de ridos en el flujo de la descarga sin incluir el primer

y ltimo 10% de sta. Tome tres o ms porciones de material hasta completar la muestra. Emplee, en

lo posible, un recipiente que abarque todo el flujo del material.

c) Acopios. Utilizando un cargador frontal, extraiga porciones de ridos en distintos niveles y

ubicaciones rodeando el acopio, evitando sacar material de las zonas inferior y superior de ste.

Con las porciones extradas forme un pequeo acopio debidamente homogeneizado, aplanando su

parte superior. Desde ste extraiga manualmente las porciones necesarias para conformar la

muestra.


Adopte como frecuencia mnima de muestreo la correspondiente al menor volumen indicado en los

siguientes puntos:

a) Extraiga una muestra cada 1.000 m3 de cada tipo de ridos producido.

b) Extraiga una muestra correspondiente al volumen de cada tipo de ridos producido en un mes

3.2.3 EXTRACCION DE MUESTRAS EN OBRA

Las muestras se extraern desde vehculos o desde el material almacenado. Establezca un control de

calidad durante la recepcin del material y disponga los acopios segn las diferencias que se

observen.


a) Vehculos. Extraiga porciones de ridos en tres o ms puntos, profundizando aproximadamente

hasta la mitad de la altura de la carga o a intervalos regulares de tiempo durante la descarga.

b) Silos, tolvas o depsitos. Proceda de acuerdo con 9 b).

c) Acopios. Proceda de acuerdo con 9 c).


a) Control de recepcin

Extraiga al menos una muestra de cada tipo de ridos por cada 500 m3 recepcionados.

b) Extraiga una muestra cada vez que se cambie de fuente de abastecimiento o se aprecien cambios

de calidad del material.

c) Control para el uso

Extraiga una o ms muestras de cada tipo de ptreo por cada 250 m3 por emplear.





26

Extraiga una muestra cada vez que se aprecien cambios de calidad del material, debido a tiempo

prolongado de almacenamiento en obra, contaminaciones, segregaciones, etc.

El profesional a cargo podr disminuir la frecuencia mnima establecida hasta en un 50%, cuando se

verifique que no hay cambios significativos en las caractersticas del material.

3.2.4 PREPARACIN DE MUESTRAS

Mezclado

Mezcle con pala, sobre una superficie horizontal y limpia, las porciones de agregados obtenidas del

muestreo hasta obtener una muestra homognea, asegurando la incorporacin de todas las partculas

ms finas que la componen. Si se requiere determinar el grado de variabilidad de un acopio, las

porciones extradas de las distintas zonas de ste no deben mezclarse entre s.

Reduccin

Reduzca por cuarteo segn Mtodo ASTM C702 el tamao de la muestra extrada, para obtener el

tamao de muestra de laboratorio especificado en 6 b).

Transporte a laboratorio

Transporte las muestras en bolsas, cajas o recipientes confeccionados de tal manera de evitar

prdidas de material. Identifquelas claramente, de acuerdo a lo indicado en Registro, con marcas

indelebles protegidas de cualquier eventual deterioro.

3.2.5 REGISTRO

Cada muestra para laboratorio llevar un registro en que se indicarn los siguientes datos:

Informacin mnima.

a) Nombre del contrato y contratista.

b) Identificacin del muestreador (nombre, entidad y/o laboratorio).

c) Tipo de material.

d) Procedencia del material.

e) Tamao aproximado de la muestra (kg/m3).

f) Cantidad de material que representa la muestra (m3).

g) Procedimiento de extraccin utilizado.

h) Empleo propuesto.

i) Ensayos requeridos.

j) Fecha de extraccin.

Informacin Optativa

a) Ubicacin y nombre del yacimiento, depsito, planta de manufacturado u obra.

b) Capacidad de produccin o consumo diario estimado.

c) Procedimientos de explotacin y/o manufacturado.





27

d) Radio de alcance (zona que abastece).

e) Cualquier informacin especfica relativa a las caractersticas del agregado o a los requisitos de

empleo.

3.3 NTP 400.043 / ASTM C702: PRCTICA NORMALIZADA PARA REDUCIR LAS

MUESTRAS DE AGREGADO A TAMAO DE ENSAYO

Los diferentes tipos y tamaos de agregados requieren que la muestra sea representativa para los varios

ensayos a los que ser sometida. El material obtenido en terreno debe ser siempre mayor que la cantidad de la

muestra requerida para el ensayo.

El material debe ser reducido en cantidad de acuerdo al ensayo que se le va a practicar. Este mtodo

establece dos procedimientos, uno manual y otro mecnico, para la reduccin de muestras de suelos y

agregados en general. Los mejores resultados se obtienen usando un cuarteador metlico de un tamao

adecuado.

PROCEDIMIENTO MANUAL

A continuacin se describe un mtodo para reducir la cantidad del material, cuartendola manualmente, para

obtener muestras menores que 100 kg.

a) Para llevar a cabo el cuarteo, el material debe estar hmedo; si est seco, humedzcalo aadiendo agua

limpia con un rociador. Mezcle bien el material hasta formar una pila en forma de cono; revuelva de nuevo

hasta formar un nuevo cono; repita esta operacin tres veces.

b) Distribuya una palada llena del material tan uniformemente como sea posible sobre una lona u otra

superficie lisa, plana y ancha. Una lona de 150 x 150 cm. ser suficiente. Cuando la cantidad del material es

pequea, se puede usar una plana de albail.

Contine colocando material en capas, una sobre la otra, hasta que se haya distribuido todo el material

formando un montn plano y ancho, cuyo espesor y distribucin de los tamaos de ridos sea razonablemente

uniforme. No permita la conicidad de ridos.

c) Divida el montn en cuatro partes iguales, con una pala de borde recto o una plancha de metal.

Cuando emplee una lona, el cuarteo puede hacerse convenientemente insertando un palo delgado o varilla por

debajo de la lona y levantndola para as dividir la muestra en partes iguales, primero en dos mitades iguales y

luego en cuartas partes.





28

d) Remueva dos cuartas partes opuestas y colquelas a un lado, cuidando de retirar todo el material fino

limpiando los espacios despejados con una brocha o escoba.

e) Repita el procedimiento indicado desde a) a d) con la porcin restante de ridos, hasta que obtenga una

muestra de ensayo del tamao deseado.

f) Si lo desea, puede guardar la porcin que coloc a un lado para luego hacer un posible ensayo de

comprobacin.

Cuando emplee una lona, el cuarteo puede hacerse convenientemente insertando un palo delgado o varilla por

debajo de la lona y levantndola para as dividir la muestra en partes iguales, primero en dos mitades iguales y

luego en cuartas partes.

PROCEDIMIENTO CON CUATEADOR METALICO O MECANICO

El mtodo para reducir a muestras menores que 100 kg mediante un cuarteador metlico es el siguiente:

a) Coloque la muestra en uno de los recipientes del cuarteador.

b) Vace la muestra en el cuarteador.

c) Separe el material correspondiente a uno de los recipientes.

d) Repita el procedimiento con el material del recipiente restante hasta obtener el tamao de muestra

requerido.





29

3.4 NTP 400.012 / ASTM C136: MTODO DE ENSAYO PARA EL ANLISIS

GRANULOMTRICO DEL AGREGADO FINO, GRUESO Y GLOBAL.

Este mtodo establece el procedimiento para tamizar y determinar la granulometra de los agregados. Es

aplicable a los agregados que se emplean en la elaboracin de morteros, hormigones, tratamientos

superficiales y mezclas asflticas.

DEFINICIONES

Granulometra

Distribucin porcentual en masa de los distintos tamaos de partculas que constituyen un rido.

Porcentaje parcial retenido en un tamiz

Porcentaje en masa correspondiente a la fraccin directamente retenida en un determinado tamiz.

Porcentaje acumulado retenido en un tamiz

Porcentaje en masa de todas las partculas de mayor tamao que la abertura de un determinado tamiz. Se

calcula como la suma del porcentaje parcial retenido en ese tamiz, ms todos los porcentajes parciales

retenidos en los tamices de mayor abertura.

Porcentaje acumulado que pasa por un tamiz





30

Porcentaje en masa de todas las partculas de menor tamao que la abertura de un determinado tamiz. Se

calcula como la diferencia entre el 100% y el porcentaje acumulado retenido en ese tamiz.

EQUIPOS Y MATERIALES

Balanza

Debe tener una capacidad superior a la masa de la muestra ms el recipiente de pesaje y una precisin de 0,1

g.

Tamices

a) Son tejidos, de metal y abertura cuadrada, y sus tamaos nominales de abertura pertenecen a las series

que se indican en la Tabla 3-1, esta serie de tamaos numerales esta normada por IBNORCA.

TABLA 3-1

b) Los marcos de los tamices deben ser metlicos y suficientemente rgidos y firmes para fijar y ajustar las

telas de alambre, a fin de evitar prdidas de material durante el tamizado y alteraciones en la abertura de las

mallas. Deben ser circulares, con dimetros de 200 mm y 300 mm, preferentemente para los gruesos.

c) Cada juego de tamices debe contar con un depsito que ajuste perfectamente, para la recepcin del residuo

ms fino.

d) Cada juego de tamices debe contar con una tapa que ajuste perfectamente para evitar prdidas de material.

Horno

Provisto de circulacin de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

Herramientas y accesorios

Esptulas, brochas, recipientes para secado, recipientes para pesaje, etc.

EXTRACCIN Y PREPARACIN DE LA MUESTRA

Extraccin de muestras





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Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los Mtodos ASTM C75 y ASTM C702.

Acondicionamiento de la muestra de ensayo

a) Homogenice cuidadosamente el total de la muestra de laboratorio en estado hmedo y redzcala por

cuarteo, de acuerdo con el Mtodo ASTM C702 hasta que obtenga, cuando est seca, un tamao de muestra

ligeramente superior a los valores que se indican en el punto Tamao de la muestra de ensayo.

b) No se debe reducir la muestra de laboratorio en estado seco, ni tampoco reducirla a una masa exacta

predeterminada.

c) Seque la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 5 C.

Tamao de la muestra de ensayo

Para los ridos gruesos.

a) Cuando se emplean tamices de 300 mm de dimetro, la muestra de ensayo en estado seco debe tener una

masa ligeramente superior a los valores que se indican en Tabla 3-2.

TABLA 3-2

b) Cuando una muestra contenga una fraccin de agregado fino superior al 15%, el material debe separarse

por el tamiz de 4,75 mm o 2,36 mm, segn corresponda a hormign o asfalto, respectivamente, debindose

determinar y registrar el porcentaje en masa de ambas fracciones. Trate las fracciones de agregado fino y

agregado grueso de acuerdo con 9 y 10, respectivamente.

c) Los tamaos de muestra indicados en la Tabla 3-2 podrn aumentarse proporcionalmente cuando se

empleen tamices de mayor tamao, siempre que se cumpla lo que establece el 10 d).

d) La masa mxima de la muestra debe ser tal que la fraccin retenida en cualquiera de los tamices al terminar

la operacin de tamizado pueda distribuirse en una sola capa sobre la malla de tejido de alambre.

PROCEDIMIENTO

Preparacin de tamices

Seleccione un juego de tamices de acuerdo con la especificacin correspondiente al material por ensayar.

Dispngalos segn aberturas decrecientes, montados sobre el depsito receptor y provisto de su tapa. Todos

estos elementos deben estar limpios y secos. Verifique los tamaos de abertura de las mallas, a lo menos una

vez cada seis meses.

Tamizado





32

Efectelo en dos etapas:

a) Un tamizado inicial que puede ser manual o mecnico

b) Un tamizado final que debe ser manual

Tamizado inicial

a) Determine la masa de la muestra de ensayo en estado seco, registre aproximando a 1 g para ridos finos y

a 10 g para ridos gruesos; vacela sobre el tamiz superior y cubra con la tapa.

b) Agite el conjunto de tamices por un perodo suficiente para aproximarse a la condicin que se establece en

14 g).

Tamizado final

a) Retire el primer tamiz, provisto de depsito y tapa.

b) Sostngalo de un costado con una mano, mantenindolo ligeramente inclinado.

c) Golpee firmemente el costado libre hacia arriba con la palma de la otra mano a un ritmo de 150 golpes/min.

d) Gire el tamiz cada 25 golpes en 1/6 de vuelta.

e) Al completar cada ciclo de 150 golpes, pese separadamente el material retenido sobre el tamiz y el material

que pasa, recogido en el depsito.

f) Traslade el material que pasa en cada ciclo al tamiz siguiente.

g) Repita el ciclo en el mismo tamiz con el material retenido hasta que se recoja en el depsito una masa

inferior al 1% de la masa retenida, con lo cual d por terminado el tamizado de esa fraccin.

h) Retire el tamiz siguiente provisto de depsito y tapa para efectuar con dicho tamiz los ciclos necesarios, y

as sucesivamente hasta completar todos los tamices.

Determinacin de la Masa

Determine la masa final del material retenido en cada tamiz y del material que pasa por el tamiz de menor

abertura, recogido en el depsito. Registre con la aproximacin que sea mayor entre 1 g y 0,1% de la pesada.

CLCULOS

Sume y registre la masa total (100%) de las fracciones retenidas en todos los tamices y en el depsito

receptor. Esta suma no debe diferir de la masa inicial registrada en 13, en ms de 3% para los ridos finos y de

0,5% para los agregados gruesos.

Cuando no se cumpla con lo especificado en 16, rechace el ensayo y efecte otro con una muestra gemela.

Calcule el porcentaje parcial retenido en cada tamiz, referido a la masa total de las fracciones retenidas,

aproximando al 1%.

Exprese la granulometra como porcentaje acumulado que pasa, indicando como primer resultado el del menor

tamiz en que pasa el 100% y como ltimo resultado, el del primer tamiz en que el porcentaje sea 0%.

Adicionalmente la granulometra se puede expresar de acuerdo con cualquiera de las siguientes formas:





33

a) Como porcentaje acumulado retenido, indicando como primer resultado el del menor tamiz en que queda

retenido un porcentaje igual a 0%, y como ltimo resultado el del primer tamiz en que el porcentaje acumulado

retenido sea 100%.

b) Como porcentaje parcial retenido.

EXPRESIN GRFICA

La expresin grfica de la granulometra de los ridos, se debe hacer en un sistema de coordenadas

ortogonales, cuya abscisa, a escala logartmica, indica las aberturas nominales y cuya ordenada, a escala

lineal, indica los valores de la granulometra en las formas sealadas.

3.5 NTP 339.185 / ASTM C566: MTODO DE ENSAYO NORMALIZADO PARA CONTENIDO

DE HUMEDAD TOTAL EVAPORABLE DE AGREGADOS POR SECADO.

Este mtodo se aplica para determinar, por secado, el porcentaje de humedad evaporable, en una muestra de

agregados.

USO Y SIGNIFICADO

1. Este mtodo es suficientemente exacto para propsitos normales, tales como el reajuste del peso de

bacheadas, durante la preparacin de mezclas de concreto. Generalmente, con l se mide la humedad en la

muestra de ensayo, lo ms confiablemente que puede hacerse, para representar un suministro de agregados.

2. En raras ocasiones, cuando el agregado mismo es afectado por la accin del calor, o cuando se necesitan

medidas ms refinadas, este ensayo puede no ser aplicable, o requerir modificaciones.

3. En el caso de agregados gruesos, las partculas ms grandes, especialmente las mayores de 50 mm (2"),

requerirn de tiempos ms prolongados para que el agua viaje del interior de la partcula hasta la superficie. El

usuario del mtodo deber determinar por tanteos, si existen formas ms rpidas y confiables para ejecutar

este ensayo, con las partculas grandes.


1).Una balanza o bscula exacta, legible y con precisin dentro del 0,1% de la carga de ensayo, en cualquier

punto del intervalo de utilizacin. Dentro de cualquier intervalo igual al 10% de la capacidad del aparato de

pesaje, la indicacin del peso ser exacta dentro del 0,1%, para las diferentes pesadas.

2).Horno ventilado capaz de mantener la temperatura alrededor de la muestra, en 110 5C (230 9F).

3).Recipientes para muestras, que no se afecten por el calor; de un tamao suficiente para contener la

muestra, sin peligro de derramamiento, y con una forma tal, que el espesor de la muestra depositada, no

exceda de un quinto de la menor dimensin lateral.

4). Agitador, cuchara metlica o esptula, de tamao adecuado.





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Muestreo

El muestreo se har generalmente de acuerdo a lo establecido en los Mtodos ASTM C75 y ASTM C702.

Caractersticas de la muestra

Obtngase una muestra representativa de ridos, con el contenido de agua que tiene, cuando se reciba de la

fuente de suministro que est siendo ensayada, y que en el caso de ridos con peso normal, tengan el tamao

indicado en la Tabla 3-4.

TABLA 3-4: Tamao De Muestras De ridos Con Peso Normal

a) Basado en tamices de malla cuadrada.

b) Para determinar el peso mnimo de muestras de ridos livianos, multiplquese el valor sealado, por la

disminucin aproximada de peso unitario seco en kg/m3 y divdase por 1600.

PROCEDIMIENTO

1. Psese la muestra con precisin del 0,1%, evitando prdidas de humedad, por posibles demoras.

2. Squese enteramente la muestra en el recipiente, utilizando el horno, cuidando mucho que no se pierdan

partculas de ridos. Un calentamiento demasiado rpido, puede ocasionar la explosin de algunas partculas,

con la prdida consecuente.

La muestra estar enteramente seca, cuando un calentamiento posterior cause menos del 0,1% de prdida de

peso.

3. Psese la muestra seca con precisin del 0,1%, despus de que se ha enfriado suficientemente, para no

daar la balanza.

CLCULOS

1. Calclese el contenido total de agua como sigue:





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2. La humedad superficial es igual a la diferencia entre el contenido total de agua y la absorcin, con todos los

valores basados, en el peso seco. La absorcin puede determinarse a partir de los ensayos ASTM C128, para

ridos finos y ASTM C127, para ridos gruesos.

PRECISIN Y EXACTITUD

No hay datos suficientes para establecer un planteamiento sobre precisin y exactitud. Puesto que cualquier

tamao de muestra que supere las cantidades mnimas de la Tabla H0107-1 es admitido, se cree que no es

posible establecer un planteamiento prefijado.

Puede desarrollarse, para cada aplicacin particular de este mtodo de ensayo, un sealamiento de precisin

asociado con el tamao real de la muestra y el equipo utilizado, (1) haciendo ensayos duplicados sobre

porciones iguales de la misma muestra; (2) tomando muestras duplicadas, representativas del mismo rido.

Tambin, se podran sacar datos de precisin de los procedimientos aplicados, aadiendo una cantidad

conocida de agua, al rido seco, cuidando que no se pierda agua antes del ensayo.

3.6 CLASIFICACION

3.6.1 AGREGADO FINO

3.6.1.1. MTODO PARA DETERMINAR EL MATERIAL FINO MENOR QUE 0,075 MM

(ASTM C 117)

El mtodo establece el procedimiento mediante el tamizado hmedo para determinar el contenido de

material fino compuesto por partculas inferiores a 0,075mm (N 200) en los ridos.

Este mtodo se aplica al ensayo de ridos que se emplean en la elaboracin de morteros,

hormigones, mezclas asflticas y tratamientos superficiales. Es aplicable a materiales cuyo material

fino no experimente alteraciones fsicas o se aglomere por efecto del secado.


1. Balanza

Debe tener una capacidad superior a la masa de la muestra de ensayo ms el recipiente de pesaje y

una precisin de 0,1 g.

2. Tamices





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Sern dos tamices, el superior de 1,18mm (N 16) y el inferior de 0,075mm (N 200).

3. Recipiente para lavado

Debe ser impermeable, estanco y de forma y tamao tales que permitan contener la muestra de

ensayo completamente cubierta por agua, y agitarla sin prdida de partes de la muestra o del agua. .

4. Horno

5. Herramientas y accesorios


Extraccin de muestras

Extraiga y prepare las muestras de acuerdo con los Mtodos H0101 y H0102

Acondicionamiento de la muestra de ensayo

Homogenice cuidadosamente el total de la muestra de laboratorio en estado hmedo y redzcala

por cuarteo de acuerdo con el Mtodo H0102, hasta obtener, cuando est seca, el tamao de

muestra de ensayo que se indica en el punto

Tamao de la muestra de ensayo. No se debe reducir cuando la muestra est en estado seco, ni

tampoco reducir hasta una masa exacta predeterminada.

Seque la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 5C.

PROCEDIMIENTO

Determine y registre la masa inicial de la muestra de ensayo en estado seco (B), aproximando a 0,1

g para los ridos finos y a 1 g para los ridos gruesos o integral.

Coloque la muestra de ensayo en el recipiente de lavado y agregue agua potable en cantidad

suficiente para cubrirla.

Nota 1: Al agua no deben agregarse detergentes, agentes diluyentes o floculantes ni otras

sustancias.

Agite la muestra con agua, de modo de separar el material ms fino, dejndolo en suspensin o en

disolucin.

Vace inmediatamente el agua con el material ms fino en suspensin y en disolucin, a travs de

los tamices dispuestos de mayor a menor.





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Agregue nuevas cargas de agua y repita la operacin hasta que el agua agitada con la muestra

permanezca limpia y clara.

Rena el material retenido en ambos tamices con el material decantado en el recipiente de lavado.

Seque el material reunido hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 5C.

Pese y registre la masa de la muestra de ensayo lavado y seco (C), aproximando a 0,1 g para los

ridos finos y a 1 g para los ridos gruesos e integral.

CLCULOS

Calcule el contenido de material fino inferior que 0,075mm (N 200) aproximando a 0,1%, segn la

frmula siguiente:

% =

100

A = 0.075%

= ()

= ()

Cuando el rido contenga sales solubles, determine previamente su contenido segn el Mtodo

correspondiente y descuntelo del resultado obtenido en 17.

3.6.1.2. MTODO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD REAL, LA DENSIDAD NETA Y

LA ABSORCIN DE AGUA EN AGREGADO FINOS (ASTM C 128 AASHTO

T84

Este mtodo establece los procedimientos para determinar la densidad real, la densidad neta y la

absorcin de agua de los ridos finos.

Es aplicable a los ridos finos, que se emplean en la elaboracin de hormigones y obras asflticas.

Tamao mximo nominal del agregado (mm)

Masa mnima de la muestra seca

37.5 o mas 5.000

19 2.500

9.5 2.000

4.75 500

2.36 100





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DEFINICIONES

1. ridos Fino

Material rido que pasa el tamiz de 4,75 mm (N 4) en el caso de hormigones, y que pasa el tamiz de

2,36 mm (N 8) cuando se utiliza en asfaltos.

2. Huecos

Espacios vacos entre las partculas de un material rido.

3. Poros

Espacios vacos interiores de una partcula de material rido.

a) Poro Accesible: poro permeable o abierto.

b) Poro Inaccesible: poro impermeable o cerrado.

4. Densidad

Es el cociente entre la masa (m) y el volumen (v) de un material rido a una temperatura especificada.

Se expresa en kg/m3.

a) Densidad real (R). Densidad en que se considera el volumen macizo de las partculas de material

rido, ms el volumen de los poros accesibles e inaccesibles de esas partculas.

a. Densidad real del rido seco (RS). Densidad real en que se considera solamente la masa del

ptreo seco.

b. Densidad real del rido saturado superficialmente seco (RT).

c. Densidad real en que se considera la masa de ridos seco ms la masa del agua que llena los

poros accesibles.


Balanza.- De capacidad superior a 1 kg y una precisin mnima de 0,1 g.

Horno.- Con circulacin de aire y temperatura regulable para las condiciones del ensayo.

Recipientes.- Limpios, de material resistente, estancos y de capacidad suficiente para contener la

muestra del ensayo.





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Matraz.- Es un matraz aforado en el que se pueda introducir fcilmente la muestra de ensayo. Debe

llevar una marca de calibracin que indique el volumen contenido con una precisin de 0,1 ml.

Dicho volumen exceder a lo menos en un 50 % al volumen aparente de la muestra de ridos fino.

Se recomienda emplear un matraz de 500 cm3 de capacidad. Tambin puede emplearse un

picnmetro.

Molde.- Con forma tronco - cnica, de 403 mm de dimetro en la parte superior, 903 mm de

dimetro en la parte inferior y 753 mm de altura. Confeccionado con una plancha metlica de un

espesor igual o superior que 0,8 mm.

Pisn.- Es una varilla metlica, con uno de sus extremos de seccin plana y circular, de 253 mm

de dimetro. Debe tener una masa de 34015 g.


Extraccin de muestras.- Extraiga y prep

trabajo grupal nº 01 - pruebas de laboratorio astm

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