Peso especifico de agregado grueso C 127

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FUNDACION DE LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD 
FUNDALANAVIAL 
FLNV- MVAG-13 
 
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PESO ESPECIFICO Y ABSORCION DE 
AGREGADO GRUESO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOVIEMBRE 2003 
 
FLNV -MVAG-13 
 
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FUNDACION LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD 
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METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR EL PESO ESPECÍFICO Y LA ABSORCIÓN DEL 
AGREGADO GRUESO 
 
 
 
 
NORMA A.S.T.M. C 127 - 88 / A.A.S.H.T.O. T – 85 /FLNV-MVAG-32/FLNV-MVAG-33 
 
1 OBJETIVO El objeto de este ensayo es determinar las propiedades Marshall (Densidades, vacíos 
en mezclas asfálticas), para conocer el peso específico y el porcentaje de absorción 
usados para los diseños de mezclas de concreto asfáltico, curva de saturación, 
relación de vacíos y porosidad en suelos gravo -arenosos. 
 
2 DURACIÓN Con práctica se puede hacer el ensayo en el laboratorio en dos días. 
 
3 EQUIPOS REQUERIDOS 
 
 
 
 Figura 1 Equipos requeridos para el ensayo 
 
 
? Horno, con control para mantener 
temperaturas uniformes hasta 110 ºC?5 ºC. 
 
? Balanza, capacidad de 5 kg. con 
sensibilidad de 0,5 g y apta para sus pender 
muestras que permitan obtener su peso 
sumergido en agua. 
 
? Bandejas de aluminio, de 25 cm x 20 cm 
x 5 cm, para secar muestras que 
contengan agua. 
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? Bomba de vacío 
 
? Enfriador, (desecador) de aproxima-
damente 25 cm de diámetro. 
 
? Envases metálicos inoxidables, de 
capacidad aproximada de 20 litros para 
sumergir muestras en agua. 
 
? Envases metálicos, de capacidad 
aproximada de 20 litros para lavar 
muestras. 
 
? Tamiz Nº 8 (o tamiz Nº 4 si se analizan 
suelos o mezclas asfálticas en frío) 
 
? Bandeja, 60 cm x 60 cm x 5 cm. 
 
? Cesta de alambre , de malla con abertura 
Nº 8 ó menor, aprox imadamente. 20 cm de 
diámetro por 20 cm. de altura, y apta para 
suspender con hilo desde la balanza. 
 
? Cuarteador, para agregados gruesos 
 
? Toalla absorbente 
 
NOTA 1: La norma señala una malla con abertura 
Nº 6, sin embargo, si se toma en cuenta que para el 
concreto asfáltico, se usa malla con abertura Nº 8 
(2,38 mm), la cesta deberá ser con abertura Nº 8 
(2,38 mm). 
 
 
4 PROCEDIMIENTO Y PREPARACIÒN DE 
MUESTRAS. 
 
4.1 Se obtiene el material representativo (usar 
el método de muestreo para agregados y 
arena A.S.T.M. D 75 y FLNV-MVAG-32), o 
antes del almacenaje de las pilas en el patio de 
la planta, la empresa debe entregar el material 
que sea representativo del que se propone 
utilizar en la obra, para su aprobación previa 
(véase figura 2). 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 Material representativo para el laboratorio 
 
 
El peso de los agregados gruesos requerido 
para este ensayo es por lo menos 20 Kg. 
 
El peso mínimo de la muestra a ser usado está 
dado en la siguiente tabla. Si la muestra 
contiene mas del 15% de retenido en el tamiz 
1 ½", se ensaya este material separado de los 
tamaños inferiores. 
 
Tabla 1 Peso mínimo de muestra a ser utilizado 
 
Tamaño Máximo 
Nominal de la 
partícula 
(Pulg.) 
Peso Mínimo de 
la muestra. 
(Kg.) 
½" 2 
¾" 3 
1" 4 
1 ½" 5 
2" 8 
2 ½" 12 
3" 18 
3 ½" 25 
4" 40 
4 ½" 50 
5" 75 
6" 125 
 
 
 
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4.2 Para concreto asfáltico la muestra a 
ensayar será aquel material mayor del tamiz Nº 
8. 
 
Se pasa el material, tomando pocas 
cantidades a la vez por el tamiz Nº 8 requerido 
para ensayos en mezclas de Concreto 
Asfáltico y se guarda los agregados retenidos 
en este tamiz (véase figura 3). 
 
 
Figura 3 Tamizado de la muestra (tamiz Nº 8) 
 
 
Cuando se está determinando el peso 
específico del tamaño grava (retenido en Nº 4) 
se utiliza, como es obvio, un tamiz Nº 4 para 
separar la muestra. 
 
Si el suelo analizado contiene más de 5% de 
pasante del tamiz Nº 200, la muestra se debe 
obtener por medio de lavado. 
 
4.2 Mezcle totalmente la muestra de 
agregados y redúzcala a la cantidad necesaria 
usando los procedimientos recomendados en 
A.S.T.M C 702 (véase figura 4). Rechace 
todo el material pasante del tamiz Nº 4 (4,75 
mm) por tamizado. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 Mues tra a ensayar 
 
 
4.3 Lavar totalmente la muestra para remover 
el polvo de la superficie, como se aprecia en la 
figura 5. Si el agregado grueso contiene una 
cantidad considerable de material pasante el 
tamiz Nº 8 (2,38 mm), use este tamiz en lugar 
del Nº 4 (4,75 mm) especificado. Si va a usar 
el material fino para el método A.S.T.M C128, 
separe el material pasante obtenido 
anteriormente usando el tamiz Nº 4 (4,75 mm). 
 
 
 
Figura 5 Lavado de la muestra 
 
 
 
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4.4 Se cuartea el material retenido en el Tamiz 
Nº 8 con una pala de bordes rectos, ó 
utilizando un cuarteador para agregados 
gruesos (véase figura 6). 
 
 
 
Figura 6 Cuarteo del material 
 
 
Mezcle y cuarteé hasta reducir el material a 
una cantidad que sea representativa para el 
ensayo. 
 
Se necesitará aproximadamente 5 Kg. del 
agregado para la ejecución del mismo. 
 
 
4.5 Se coloca la muestra separada por cuarteo 
en una bandeja metálica con peso aproximado 
de 5 kg. 
 
Usar un envase con capacidad de 20 litros . 
 
 
4.6 Se realiza un lavado completo de los 
agregados. 
 
 
4.7 El lavado debe ser suficiente para eliminar 
el polvo u otras impurezas superficiales 
adheridas a la muestra. 
 
 
 
Descargar en el desagüe el producto del 
lavado (siempre usando un tamiz Nº 8, para 
evitar la perdida de material del ensayo) y 
repetir de nuevo el proceso hasta que el agua 
se observe limpia (véase figura 7). 
 
 
Figura 7 Lavado de la muestra 
 
 
 
4.8 Cuando esté suficientemente lavada se 
coloca los agregados en una ó varias bandejas 
de un tamaño tal que puedan ser introducidas 
al horno (véase figura 8). 
 
 
 
 
Figura 8 Bandeja con muestra para ensayo 
 
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4.9 Seque la muestra lavada hasta peso 
constante a una temperatura 110ºC + 5ºC 
(véase figura 9). 
 
Se saca la muestra del horno, se deje enfriar 
hasta que el material llegue hasta un peso 
constante. 
 
 
 
Figura 9 Secado de muestra 
 
 
El período de puede oscilar entre 4 horas 
(mínimo) y 18 horas (máximo). 
 
En agregados gruesos, el peso constante se 
considera que ocurre cuando en dos pesajes 
sucesivos, el peso seco novaría más de 1,0 g. 
 
 
 
4.10 Después de secar los agregados hasta 
peso constante se saca del horno, y deja que 
se enfrien unos minutos. 
 
Se pasan a un envase grande con capacidad 
de 20 litros, y se cubre los agregados con agua 
limpia. 
 
4.11 Se deja la muestra sumergida en agua 
por un período de 24 horas , como se aprecia 
en la figura 10.Figura 10 Muestra sumergida en agua 
 
 
Durante este intervalo de tiempo, se verifica 
que la cesta, que será utilizada en los pasos 
más adelante, ha sido tarada anotado su peso 
al aire y también el sumergido en agua (véase 
figura 11). 
 
 
 
Figura 11 Cesta a ser sumergida con la muestra en 
agua 
 
 
Ejemplo 1: 
 
Peso cesta en aire 1.336,0 g 
Peso cesta en agua 1.186,5 g 
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4.12 Luego del proceso de saturación por 24 
horas en el agua se saca la muestra del 
agua, y se coloca sobre un paño grande 
absorbente (véase figura 12). 
 
 
 
Figura 12 Muestra en paño absorvente 
 
 
4.13 Se hace rodar los agregados sobre el 
paño hasta que toda pelicula de agua visible 
desaparezca, como se aprecia en la figura 13. 
 
 
 
Figura 13 Secado de la muestra 
 
 
 
 
En este momento se logra tener el agregado 
en condición de “saturado y superficialmente 
seco” (véase figura 14). 
 
 
 
Figura 14 Muestrra en Superficie Seca Saturada s.s.s. 
 
 
4.14 Corrientemente la pelicula de agua visible 
se aprecia en mejor forma en los agregados 
más gruesos. 
 
 
NOTA 1: La condición deseada de “saturación 
con superficie seca”, se logra cuando la 
superficie de los agregados pierde su brillantez 
aunque siga notándose húmeda. 
 
 
La operación de rodar los agregados para 
quitar la pelicula de agua visible debe ser 
rápida (dura alrededor de 10 segundos ), para 
evitar que el agregado se seque más allá de su 
superficie, por efecto de evaporación (véase 
figura 13). 
 
4.15 Se puede quitar la película de agua de los 
tamaños más grandes tratando estos 
agregados individualmente. 
 
Se debe hacer rápidamente, pero con cuidado, 
las siguientes operaciones hasta pesar la 
muestra sumergida en agua. 
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4.16 Cuando los agregados ya están en la 
condición de “saturación con superficie seca”, 
se colocan en la cesta, y se sumerge en el 
recipiente con agua de la balanza hidrostática 
y posteriormente se procede a pesarlos (véase 
figura 15 y 16). 
 
 
Figura 15 Muestra inmersa en cesta para ensayo 
 
 
 
Figura 16 Peso de la muestra después de inmersión 
 
Anote este peso en el formato de ensayo, 
como Peso de superficie seca saturada 
(P.s.s.s.) en aire. 
 
 
 
 
4.17 Ahora se transfiere los agregados desde 
la cesta a una ó varias bandejas, como se 
aprecia en la figura 17. 
 
 
 
 
Figura 17 Muestras transferidas a las bandejas 
 
 
4.18 Se coloca las muestras de nuevo en el 
horno y se secan hasta peso constante (véase 
figura 18). 
 
 
 
 
Figura 18 Secado de muestra 
 
 
 
 
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Durante este intervalo de tiempo, se calcula los 
pesos Ws, y Wma con los datos obtenidos 
hasta ahora. 
 
Ejemplo 2: 
 
Peso cesta + muestra s.s.s. en aire 6436,0 g 
Peso cesta en aire - 1336,0 g 
Ws, peso muestra s.s.s 5100,0 g 
 
Peso cesta + muestra en agua 4.414,0 g 
Peso cesta en agua - 1186,5 g 
Wma, Peso Muestra en agua 3227,5 g 
 
 
4.19 Cuando la muestra haya sido secada 
hasta peso constante se saca del horno, y se 
deja enfriar hasta temperatura ambiente, y 
luego se procede a pesarla, como se aprecia 
ne la figura 19. 
 
 
Figura 19 Peso de la muestra seca 
 
 
Se denominará este peso de los agregados: 
“peso muestra secada a peso constante” ó 
“Wo”. 
 
Anotar estos valores en el formato de ensayo 
 
Ejemplo 3: 
Peso Wo + Cesta 6386,0 g 
Peso Cesta en Aire - 1336,0 g 
 
Entonces, 
Peso Wo 5.050,0 g 
 
4.20 Ahora se tiene anotado en el formulario 
los siguientes pesos, 
Ejemplo 4: 
Ws, peso muestra s.s.s. 5.100,0 g 
Wma, peso muestra en agua 3.227,5 g 
Wo, peso muestra seca 5.050,0 g 
 
Calcular lo siguiente: 
 
1. PEb Peso Especifico Bulk 
2. PEsss Peso Especifico Saturado con 
Superficie Seca. 
3. PEa Peso Especifico Aparente 
4. % Absorción 
 
Para los cálculos de las propiedades Marshall, 
se utiliza el valor Peso Especifico Bulk, PEb , 
para los agregados gruesos. 
 
Para la curva de saturación en suelos 
compactados se utiliza el PEa (peso 
especifico aparente) 
 
 
5 CALCULOS REQUERIDOS 
 
 
5.1 Peso específico bulk (Gsb) 
 
Gsb = Peso seco muestra s.s.s. (1) 
 Peso volumen del agua igual 
 a muestra s.s.s. 
 
5.2 Peso específico Superficie Seca 
Saturada (Gs S.S.S.) 
 
(Gs S.S.S.) = Peso muestra s.s.s. (2) 
 Peso volumen del agua igual 
 a muestra s.s.s. 
 
5.3 Peso específico aparente (Gsa) 
 
(Gsa) = Peso seco muestra s.s.s . (3) 
 Peso volumen del agua igual 
 a muestra seca 
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5.4 Absorción (%) 
 
% = Peso humedad muestra s.s.s . x 100 (4) 
 Peso seco muestra s.s.s 
 
 
 
Se debe informar el “PE” con una exactitud de 
3 decimales y el % Absorción con un decimal. 
Se ha hecho bien el ensayo si al repetirlo, el 
valor de “PE” no varía en más de 0,02 con el 
resultado anterior, y 0,05 % en el caso del % 
absorción. De no cumplirse esta condición 
debera repetirse esta condición, deberá 
repetirse nuevamente el ensayo. 
 
 
6 CRITERIOS DE PRECISIÓN 
 
La estimación de la precisión de este método 
de ensayo, listado en la tabla 1 está basada en 
resultados del “programa de muestras de 
referencia de laboratorios de la A.A.S.H.T.O” 
con ensayos realizados con este método y con 
el método A.A.S. H.T.O. T 85. La diferencia 
significativa entre los dos métodos es que el C 
127 requiere un período de saturación de 24 ? 
4 horas, mientras que el método T 85 requiere 
un periodo de saturación de 15 Horas 
mínimos. Se ha encontrado que esta diferencia 
tiene un efecto insignificante en el índice de 
precisión. Los datos están basados en el 
análisis de más de 100 pares de resultados de 
ensayos de 40 a 100 laboratorios. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Tabla 1 Precisión 
 
 
 
 
Desviación estándar 
(1d)A 
Rango de aceptación 
para dos resultados 
(D2 d)A 
 
Precisión de un Operador: 
Gravedad especifica Bulk (dry) 
Gravedad especifica Bulk (SSD) 
Gravedad especifica Aparente 
AbsorciónB % 
 
 
 
0.009 
0.007 
0.007 
0.088 
 
 
 
0.025 
0.020 
0.020 
0.25 
 
 
Precisión Múltiples Laboratorios: 
Gravedad especifica Bulk (dry) 
Gravedad especifica Bulk (SSD) 
Gravedad especifica Aparente 
AbsorciónB % 
 
 
 
0.013 
0.011 
0.011 
0.145 
 
 
0.038 
0.032 
0.0320.41 
 
A Estos Números representan los limites (1 d) y (D2 d) respectivamente descritos en la practica C 670. La 
precisión estimada fue obtenida de los análisis de ensayos combinados de laboratorio de materiales de 
referencia A.A.S.H.T.O usando un tiempo de saturación de 15 horas mínimo y otro laboratorio usando 24 ? 4 
Horas. La prueba fue realizada con agregados de peso normal y con agregados en condición seca. 
B La precisión estuvo basada en agregados con absorción de menos del 2%.