Disgregabilidad a los sulfatos ASTM C 88

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MINISTERIO DE INFRAESTRUCTURA 
FUNDACION DE LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD 
FUNDALANAVIAL 
FLNV- MVAG-21 
 
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DISGREGABILIDAD A LOS 
SULFATOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENERO 2004 
 
FLNV -MVAG- 21 
 
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METODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA DISGREGABILIDAD DE LOS SULFATOS 
 
 
 
 
NORMA A.S.T.M. C88 / NLT – 158 / A.A.S.T.H.O. T 104 
 
 
1 OBJETIVO Determinar la resistencia a la desintegración de los áridos por la acción 
saturada de sulfato de magnesio (MgSO4), cuando son sometidos a la acción 
de los agentes atmosféricos . 
 
 
2 ALCANCE Determinar la fuerza expansiva interna que puede sufrir un agregado, derivada 
de la rehidratación de la sal generada en las inmersiones (simula el proceso de 
expansión del agua cuando se hiela) en las condiciones que pudiera darse en 
obra, por lo que el método proporciona información sobre la resistencia del 
árido a la intemperie. 
 
 
3 DURACION El proceso alternativo de inmersión y desecación de la muestra se prosigue 
hasta complementar el número de ciclos que determine la especificación 
aplicable al respecto, normalmente cinco (5) días. 
 
 
 
 4 EQUIPOS Y MATERIALES REQUERIDOS 
 
 
 
 
 
Figura 1 Equipos requeridos para el ensayo 
 
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? Tamices que cumplan las 
especificaciones que para los 
mismos se refieren en la norma 
Agregado Fino: 3/8” (9.5 mm), 
#4, #8, #16, #30, #50, #100. 
 
Agregado Grueso: 2½“ (63,5 
mm), 2” (50,8 mm), 1½” (38 mm), 
1 ¼” (32 mm), 1” (25,4 mm), ¾” 
(19 mm), 5/8” (15,9 mm), 5/16” 
(7,9 mm), ½” (12.5 mm), 3/8” (9,5 
mm), #4, #5/16. 
 
? Recipientes para contener y 
sumergir los áridos en la solución 
de sulfato. 
 
? Tanque de Inmersión el tanque 
tendrá un volumen de al menos 
cinco (5) veces el volumen de la 
muestra sumergida de árido para 
ensayo. 
 
? Regulador de la temperatura se 
dispondrá de un medio para 
mantener y regular la temperatura 
de las muestras de ensayo 21 ºC 
± 1ºC durante la inmersión en las 
soluciones de sulfato de 
magnesio. 
 
? Balanza con capacidad de 5 Kg. y 
sensibilidad de ± 1 g. 
 
? Horno que pueda alcanzar y 
mantener una temperatura de 110 
ºC ± 5 °C. 
 
? Solución la disolución de sulfato 
de magnesio se prepara 
disolviendo en (1) litro de agua 
destilada 350 g de sulfato de 
magnesio. 
 
 
 
4. PREPARACION DE LA MUESTRA 
 
4.1 Tamaño de las muestras: la muestra del 
agregado se obtiene y reduce de acuerdo con 
lo que a tal fin se especifica en la norma 
(véase figura 2). 
 
 
 
 
 Figura 2 Muestra de agregado fino y grueso para 
ensayo 
 
 
 
4.2 Agregado Fino: la muestra de arido fino 
debe cumplir con los tamices , señalados en 
la tabla siguiente: 
 
Tabla N°1 Tamices a ser utilizados de acuerdo al 
peso en agregado fino 
 
PASA POR 
TAMIZ 
RETENIDO EN 
TAMIZ 
PESO A 
ENSAYAR 
(g) 
3/8” (9,5 mm) # 4 100 
# 4 # 8 100 
# 8 # 16 100 
# 16 # 30 100 
# 30 # 50 100 
# 50 # 100 100 
 
 
4.3 Agregado Grueso: la muestra de arido 
grueso debe cumplir con los tamices, 
señalados en la tabla siguiente: 
 
 
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Tabla N°2 Tamices a ser utilizados de acuerdo al 
peso en agregado grueso 
 
PASA POR 
TAMIZ 
RETENIDO EN 
TAMIZ 
PESO A ENSAYAR 
 (g) 
2 ½” 2” 3000 ± 300 
2” 1 ½” 2000 ± 200 
1 ½” 1” 1000 ± 50 
1” ¾” 500 ± 30 
¾” ½” 670 ± 10 
½” 3/8” 330 ± 5 
3/8” # 4 300 ± 5 
 
 
4.4 PREPARACION : la muestra de árido fino 
se lava bien sobre un tamiz # 50, (véase 
figura 3) y se seca en un horno a 110 ºC ± 5 
°C hasta peso constante y se separa en 
fracciones por los tamices que se señalan en 
la tabla N° 1. La muestra de árido grueso se 
lava bien (véase figura 4) y se seca a 110 ºC 
± 5°C hasta masa constante y se separa en 
las diferentes fracciones referidas en la tabla 
N° 2. 
 
 
 
 
 Figura 3 Lavado de la muestra de agregado fino 
 
 
NOTA 1: Durante el lavado se debe evitar 
someter las partículas a impacto y frotamientos 
que puedan facilitar su fractura. 
 
 
Figura 4 Lavado de la muestra de agregado grueso 
 
 
5. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO 
 
5.1 INMERSION DE LA MUESTRA DE 
ENSAYO EN LA SOLUCION: se sumerge la 
muestras de ensayo en la solución de sulfato 
de magnesio durante un periodo de tiempo 
comprendido entre 16 y 18 horas. El nivel de 
la solución de sulfato en los recipientes debe 
ser tal que cubra los agregados (véase figura 
5). Se debe cubrir el tanque para evitar la 
evaporación y eventuales contaminaciones 
con sustancias extrañas. La temperatura de 
la solución y de la muestra sumergida 
durante todo el tiempo de inmersión deberá 
ser de 21 ºC ± 1°C (véase figura 6). 
 
 
 
Figura 5 Inmersión de muestras en sulfato de 
magnesio 
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Figura 6 Verificación de temperatura de ensayo 
 
 
5.2 SECADO DE LAS MUESTRAS 
DESPUES DE LA INMERSION: después del 
periodo de inmersion se saca la muestra de 
la solucion de del sulfato, dejandola escurrir 
durante 15 minutos ± 5 minutos, 
introduciendola seguidamente en el horno 
para su secado. La temperatura del horno 
debe estar regulada a 110ºC ± 5°C. Se secan 
las muestras hasta masa constante. 
 
Una vez que las muestar han alcanzado la 
masa constante, se extraen del horno (véase 
figura 7) y se dejan enfriar hasta una 
temperatura de 20ºC a 25°C y luego se 
procede a sumergirla nuevamente en la 
solucion de sulfato de magnesio. 
 
 
 
Figura 7 Secado de muestra en horno 
 
5.3 CICLOS DE INMERSION – SECADO: 
preferiblemente, el ensayo se realiza sin 
interrupciones hasta completar los cinco (5) 
ciclos requeridos. Sin embargo, si 
ineludiblemente se interrumpe el proceso, las 
muestras se deberán dejar en el horno a 110 
ºC ± 5°C, hasta que el ensayo se reanude. 
 
5.4 EXAMEN CUANTITATIVO: después de 
terminado el ultimo ciclo y enfriada la 
muestra, se lava hasta que quede exenta de 
sulfato. 
 
La bondad del lavado se comprueba con una 
porcion del agua del lavado, después de 
pasar a través de la muestra, a la que se 
añade unas gotas de cloruro de bario al 5%. 
si el agua se torna lechosa con la adición del 
cloruro se sigue lavando el agregado hasta 
reaccion negativa. 
 
 
 
Figura 8 Adición de cloruro de bario a muestra de 
agua del ensayo 
 
Eliminado el sulfato por lavado, se seca la 
muestra en el horno a temperatura de 110 ºC 
± 5°C hasta masa constante y se anotan en 
el formato de ensayo. 
 
 
 
 
 
 
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Figura 9 Lavado de muestra después de inmersión 
 
Se tamiza el agregado fino por los tamices 
especificados en la tabla 3: 
 
Tabla 3 Tamices para determinar la perdida de 
agregado fino en el ensayo 
 
 
Pasa por 
tamiz 
Retenido en 
tamiz 
Pasa tamiz 
3/8” #4 #4 
#4 #8 #8 
#8 #16 #16 
#16 #30 #30 
#30 #50 #50 
#50 #100El tamizado del agregado grueso se efectúa a 
mano asegurándose de que todo el material 
inferior pase por los tamices designados en la 
tabla 4: 
 
Tabla 4 Tamices para determinar la pérdida de 
agregado grueso en el ensayo 
Pasa por 
tamiz 
Retenido en 
tamiz 
Pasa tamiz 
2 ½” 
2” 
2” 
1 ½” 1 ¼” 
1 ½” 
1” 
1” 
¾” 5/8” 
¾” 
½” 
½” 
3/8” 5/16” 
3/8” #4 #5 
 
NOTA 2: Debe evitarse el paso forzado de las 
partículas por el tamiz. 
 
Se debe determinar y anota la masa retenida 
en cada tamiz. La diferencia entre cada una 
de estas masas y las iniciales 
correspondientes a cada fracción de la 
muestra ensayada, es la perdida de material 
producida en el ensayo y se expresa como 
porcentaje de la masa inicial utilizada. 
 
 
5.5 EXAMEN CUALITATIVO: se efectuara un 
examen cualitativo de las muestras 
ensayadas de tamaño superior a ¾” (19 mm), 
de acuerdo con el siguiente criterio: 
 
 
1. Se Observará el efecto que produce la 
acción de los sulfatos y se deberán 
separar las partículas de cada 
fracción en grupos en función del 
efecto causado por el ensayo. 
 
2. Se anota el número de partículas que 
presentan el mismo tipo de deterioro. 
 
3. La acción de los sulfatos puede 
manifestarse de diversas maneras: 
Agrietamiento, formación de lajas, 
resquebramiento, desmenuzamiento, 
descacaramiento, etc. 
 
Aunque esta evaluación se realiza para las 
partículas de tamaño ¾” (19 mm), se 
recomienda evaluar los tamaños inferiores 
para observar si presentan resquebramiento 
excesivo . 
 
 
6. CALCULOS Y RESULTADOS 
 
La hoja de resultados incluirá la siguiente 
información: 
 
? Masa de cada fracción de cada 
muestra antes del ensayo. 
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? Masa de cada fracción de la muestra 
que pasa el tamiz designado, 
después del ensayo y expresada 
como porcentaje de la masa original 
de la fracción. 
 
? Perdida media calculada a partir de 
los porcentajes de perdida de cada 
fracción y en función de la 
granulometría de la muestra tal como 
recibida en laboratorio o, 
preferiblemente, en función de la 
granulometría media del de que se 
obtuvo la muestra enviada al 
laboratorio. 
 
? En los agregados finos (con 10% o 
menos del árido superior a 3/8” (9,5 
mm)) se asume que los tamaños 
superiores a 3/8” (9,5 mm) presentan 
la misma pérdida que la de la fracción 
inferior más próxima de la que se 
disponga de datos de ensayo. 
 
? En los agregados gruesos (con 
menos de 10% inferior a #4) se 
asume que los tamaños inferiores a 
#4 presentan la misma pérdida que la 
de la fracción superior más próxima 
de la que se disponga de datos de 
ensayo. 
 
? En los agregados que contengan 
cantidades significativas de ambos 
materiales, finos y gruesos, que se 
han ensayado como dos muestras 
distintas, se calculan las perdidas 
medias, separadamente, para las 
fracciones superior e inferior a #4, en 
función de las granulometrías 
recalculadas, considerando 100% la 
fracción gruesa. 
 
? En el calculo de la masa media, 
aunque su masa represente menos 
del 5% de la muestra, como si 
tuvieran la misma perdida que la 
media de las mismas fracciones más 
próximas inferior y las mas próximas 
superior o, si falta algunas de esas 
fracciones, la misma perdida que la 
fracción mas próxima superior o 
inferior, de la que este presente. 
 
? El resultado del ensayo, perdida 
media, se expresa redondeando al 
número entero más próximo. 
 
? Si la muestra contiene partículas 
superiores a 3/4” (19 mm) se referirá: 
(1) el número de partículas en cada 
fracción antes del ensayo, y (2) el 
número de partículas alteradas, 
clasificadas como: desintegradas, 
rotas o hendidas, desmenuzadas y 
agrietadas. 
 
 
7 PRECISION 
 
Se indica la precisión del ensayo para el 
agregado grueso en el campo de valores de 
perdida comprendido entre 9% y 20% en el 
caso de soluciones de sulfato de magnesio. 
 
 
8 INFORME 
 
En el informe se deberá reflejar la siguiente 
información: 
 
? Peso de cada fracción de la muestras 
antes del ensayo. 
 
? Perdida media, calculada por medio 
del tanto por ciento de pérdida de 
cada fracción, teniendo en cuenta la 
granulometría original de la muestra. 
En estos cálculos los tamaños 
inferiores al tamiz N° 50, se supone 
no debieran presentar perdidas .