ORGANISMO NACIONAL DE NORMALIZACIÓN Y CERTIFICACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN Y EDIFICACIÓN, S.C.
PROYECTO DE NORMA MEXICANA PROY-NMX-C-265-ONNCCE-2006 (Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-265-1984)
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - AGREGADOS PARA CONCRETO - EXAMEN PETROGRÁFICO - MÉTODO DE PRUEBA” “BUILDING INDUSTRY - AGGREGATES FOR CONCRETE - PETROGRAPHIC EXAMINATION - TEST METHOD”
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución #50, Col. Escandón C.P. 11800, México, D.F. Tel. 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico:
[email protected] Internet: http://www.onncce.org.mx ©PROHIBIDA SU SU REPRODUCCIÓN PARCIAL PARCIAL O TOTAL SIN AUTORIZACIÓN AUTORIZACIÓN POR ESCRITO ESCRITO DEL ONNCCE
PROYECTO DE NORMA MEXICANA
PROY-NMX-C-265-ONNCCE-2006
“INDUSTRIA DE LA CONSTRUCCIÓN - AGREGADOS PARA CONCRETO EXAMEN PETROGRÁFICO - MÉTODO DE PRUEBA”
(Esta norma cancela y sustituye a la NMX-C-265-1984)
“BUILDING INDUSTRY - AGGREGATES FOR CONCRETE PETROGRAPHIC EXAMINATION - TEST METHOD”
Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y Edificación, S.C. Constitución #50, Col. Escandón C.P. 11800, México, D.F. Tel. 5273 1991 Fax. 5273 3431 Correo electrónico:
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COMITÉ TÉCNICO DE NORMALIZACIÓN DE MATERIALES COMPONENTES Y SISTEMAS ESTRUCTURALES CTN-1
0.
PREFACIO
En la elaboración de esta norma, participaron las siguientes Empresas e Instituciones – ASEGURAMIENTO DE CALIDAD Y LABORATORIO, S.A. DE C.V. – ASOCIACIÓN MEXICANA DE LA INDUSTRIA DEL CONCRETO PREMEZCLADO A.C. (AMICPAC) – ASOCIACIÓN NACIONAL DE LABORATORIOS INDEPENDIENTES AL SERVICIO DE LA CONSTRUCCIÓN, A.C. (ANALISEC) – CEMEX CONCRETOS, S.A.DE C.V. – CONCRETOS CRUZ AZUL, S.A. DE C.V. – CONCRETOS KARYMA, S.A. DE C.V. – DURO ROCK, S.A. DE C.V. – HOLCIM APASCO S.A. DE C.V. – INGENIERIA GEOTECNICA Y CONTROL DE CALIDAD, S.A. DE C.V. – INSPECTEC, SUPERVISIÓN Y LABORATORIOS, S.A. DE C.V. – INSTITUTO MEXICANO DEL CEMENTO Y DEL CONCRETO, A.C. (IMCYC) – LABORATORIO DE CONTROL, S.A. DE C.V. – LADEMAC, S.A. DE C.V. – LANC, S.C. / LABORATORIO DE ALTO NIVEL EN CALIDAD – LATINOAMERICANA DE CONCRETOS, S.A.. DE C.V. (LACOSA) – PEP INGENIERIA DE SUELOS, S.A. DE C.V. – SAN MARINO INGENIERIA, S.A. DE C.V. – SECCIÓN CENTRO Y SUR CIUDAD DE MÉXICO DEL AMERICAN CONCRETE INSTITUTE, A.C. (ACI) – SECRETARIA DE OBRAS Y SERVICIOS DEL G.D.F. – TK INSTRUMENTACIÓN, S.A. DE C.V.
ÍNDICE 0. 1. 2. 3. 4. 5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 6 7. 7.1. 7.2. 8. 8.1. 8.2. 9.
2 de 13
PAG.
PREFACIO ............................................................................................................................... INTRODUCCIÓN...................................................................................................................... OBJETIVO................................................................................................................................ CAMPO DE APLICACIÓN........................................................................................................ REFERENCIAS........................................................................................................................ DEFINICIONES ........................................................................................................................ Agregado.................................................................................................................................. Agregado fino ........................................................................................................................... Agregado grueso ...................................................................................................................... Arena artificial........................................................................................................................... Arena natural ............................................................................................................................ MATERIALES AUXILIARES EQUIPO, APARATOS Y/O INSTRUMENTOS ......................................................................... Equipo requerido en la preparación de la muestra ................................................................... Equipo requerido en el análisis de la muestra .......................................................................... PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LA MUESTRA .............................................. Muestreo................................................................................................................................... Arena y grava natural ............................................................................................................... PROCEDIMIENTO ...................................................................................................................
PROY-NMX-C-265-ONNCCE-2004
9.1. 9.1.1. 9.1.2. 9.1.3. 9.1.4. 9.2. 9.2.1. 9.2.2. 9.2.3. 9.3. 9.4. 9.5. 9.6. 10. 11. 12. 12.1. 12.2. A. 13. 14. B. B.1. B.2.
Examen de gravas naturales .................................................................................................... Recubrimientos......................................................................................................................... Tipos de rocas.......................................................................................................................... Condición.................................................................................................................................. Registro .................................................................................................................................... Examen de arena natural.......................................................................................................... Procedimiento........................................................................................................................... Tamaños mayores que la malla No. 30 (0,600 mm) ................................................................. Tamaños mas finos que la malla No. 30 (0,600 mm) ............................................................... Análisis de corazones extraídos ............................................................................................... Análisis de porciones de roca................................................................................................... Análisis de la piedra triturada.................................................................................................... Análisis de arena procesada..................................................................................................... CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS ................................................................ PRECISIÓN.............................................................................................................................. INFORME DE LA PRUEBA...................................................................................................... Informe petrográfico.................................................................................................................. Informe del petrógrafo .............................................................................................................. APÉNDICE NORMATIVO......................................................................................................... BIBLIOGRAFIÁ......................................................................................................................... CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES........................................................ APÉNDICE INFORMATIVO ..................................................................................................... Explicación Tabla 2 de ASTM C 295 ........................................................................................ Vigencia....................................................................................................................................
1.
INTRODUCCIÓN
Los procedimientos específicos empleados en el examen petrográfico de cualquier muestra dependen en gran parte del propósito del mismo y de la naturaleza de la muestra. Un examen petrográfico completo para propósitos e investigaciones particulares, requiere del analisis en los agregados o de componentes seleccionados por medio de procedimientos adicionales tales como el análisis de difracción de rayos X, análisis diferencial térmico espectroscopio, infrarojo, u otros, en algunos casos, tales procedimientos son más rápidos y definitivos que los métodos microscópicos. La identificación de los componentes de una muestra, generalmente, es un paso necesario para el conocimiento de las propiedades que se espera influyan en el comportamiento del material, para el aprovechamiento deseado, pero la identificación no es el fin mismo. Del valor de cualquier examen petrográfico dependen en gran parte de la representatividad de la muestra examinada, de la completa y exacta información proporcionada al petrógrafo respecto al origen y propósitos del empleo del material y de la habilidad del petrógrafo para correlacionar estos datos con los encontrados en el examen.
2.
OBJETIVO
En esta norma se describe la extensión de las técnicas que deben usarse, la selección de propiedades que deben buscarse y la forma en que estas técnicas pueden emplearse en el examen de muestras de agregados para concreto, (véase Apéndice A.3.).
3.
CAMPO DE APLICACIÓN
Esta norma mexicana establece los procedimientos para el examen petrográfico de muestras representativas de materiales propuestos para emplearlos como agregados para concreto, por medio del microscopio óptico; no pretende delinear las técnicas del trabajo petrográfico, ya que este método es empleado por personas calificadas para la utilización de tales técnicas. El examen petrográfico se emplea para determinar las propiedades físicas y químicas del material por analizar que tienen relación con la calidad del mismo para su aprovechamiento; para determinar las cantidades relativas de los componentes de la muestra con el fin de evaluarla cuando estos difieren significativamente en propiedades que se relacionan con la calidad del material.
4.
REFERENCIAS
PROY-NMX-C-265-ONNCCE-2004
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Para la correcta aplicación de la presente norma se deben consultar las siguientes normas mexicanas, en vigor: NMX-C-030-ONNCCE NMX-C-077-ONNCCE NMX-C-084 NMX-C-111-ONNCCE NMX-C-170-ONNCCE
5.
Industria de la construcción - Agregados - Muestreo Industria de la construcción - Agregados para concreto - Análisis granulométrico Método de prueba Industria de la construcción - Agregados para concreto - Partículas más finas que la malla F 0,075 (No. 200) - Por medio de lavado - Método de prueba Industria de la construcción - Agregados para concreto hidráulico - Especificaciones y métodos de prueba. Industria de la construcción - Agregados - Reducción de las muestras de agregados obtenidas en el campo, al tamaño requerido para las pruebas
DEFINICIONES
Para los efectos de esta norma se establecen las definiciones siguientes:
5.1.
Agregado
Es el material natural, procesado o artificial, que se mezcla con un aglutinante para hacer morteros o concretos.
5.2.
Agregado fino
Es el material comúnmente conocido como arena y que pasa por la malla No. 4 (4,75 mm) y cuya composición granulométrica varía en los límites especificados en la norma NMX-C-111 (véase Capitulo 4).
5.3.
Agregado grueso
Es el material comúnmente conocido como grava y que es retenido en la malla No. 4 (4,75 mm) y cuya composición granulométrica varía en los límites especificados en la norma NMX-C-111 (véase Capitulo 4).
5.4.
Arena artificial
Es el material proveniente de la desintegración industrial de las rocas y que pasa por la malla No. 4 (4,75 mm).
5.5.
Arena natural
Es el material granular que proviene de la desintegración natural de las rocas y que pasa por la malla No. 4 (4,75 mm).
6.
MATERIALES AUXILIARES
Bálsamo del Canadá neutro en Xileno (*) o aceite de inmersión con un índice igual o ligeramente inferior al índice más bajo del cuarzo (1,544), (véase Apéndice A.2.) (*) Medio de inmersión con índices de refracción de 1,410 a 1,785, con incrementos de 0,005
7.
EQUIPO, APARATOS Y/O INSTRUMENTOS
7.1.
Equipo requerido en la preparación de la muestra
− − − − − − − −
Sierra para cortar rocas preferentemente de hoja de diamante de 350 mm de diámetro (1) Esmeril de disco horizontal preferentemente de 400 mm de diámetro. Disco pulidor preferentemente de 250 mm a 300 mm de diámetro. Polvo abrasivo de arenisca de carborundum No. 100, 240, FFF o esmeril (el adecuado para este propósito es el que se emplea para pulir lentes). (1) Martillo de Geólogo.(1) Porta objeto transparente. (1) Horno con temperatura controlable. (1) Placas cuadradas de vidrio de 300 mm aproximadamente, para pulido en sección delgada. (1)
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− − − −
Cuarteador de muestras. (1) Cubre objetos de vidrio del tamaño necesario. (1) Mortero de Ágata, con la capacidad necesaria para pulverizar la muestra. Sistema apropiado para el montaje de placa de roca de sección delgada (véase A.1.).
Nota:
(1)
7.2.
Equipo requerido en el análisis de la muestra
(véase Apéndice A.2.)
− Microscopio petrográfico (polarizador con platina móvil, objetivos de baja, media y alta potencia; oculares de
− − − − − − − − −
varios aumentos, dispositivos para centrar el objetivo; compensadores de onda completa y de cuarto de onda y cuña de cuarzo). (1) Lámparas para microscopio (incluyendo una de arco de sodio) Microscopio estereoscópico con objetivos y oculares para dar amplificaciones finales de 6 diámetros a 60 diámetros. (1) Imán, preferentemente Alnico, o un electro imán (1) Porta agujas y puntos. Frasco gotero de 60 cm³ de capacidad, cajas Petri. Pinzas lisas de peralte recto o agujas de disección. Papel para limpiar lentes. (1) Contador manual o automático Cámara microfotográfica con sus accesorios (1)
8.
PREPARACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DE LA MUESTRA
8.1.
Muestreo
Debe hacerse bajo la supervisión directa de un experto familiarizado con los requisitos de agregados para concreto y siguiendo el procedimiento adecuado señalado en la norma NMX-C-030-ONNCCE (véase Capítulo 4), reduciéndose al tamaño requerido siguiendo el procedimiento descrito en la norma NMX-C-170 (véase Capítulo 4). Se debe suministrar junto con la muestra, la localización del lugar en dónde fue tomada, la geología del lugar y otros datos pertinentes. Las muestras para ser representativas del depósito deben consistir en no menos de las cantidades que se indican en la Tabla 1.
Tabla 1.- Tamaños mínimos para muestreo de depósitos de grava y arena a granel
Agregado
Arena
Tamaño de mallas
kg
Cantidad Piezas
150 mm (6") a 300 mm (12") 75 mm (3") a 150 mm (6") 38,1 mm (1 ½") a 75 mm (3") 19,0 mm (¾") a 38,1 mm (1½") 4,75 mm (No. 4) a 19,0 mm(¾") Menores que 4,75 mm (No. 4")
300 300 200 100 50 25
(a) (a) ---------
Nota 1:
(a) Como mínimo debe tomarse una pieza para cada tipo aparente de roca
8.2.
Arena y grava natural
Las muestras de grava y arena natural para el examen petrográfico se deben cribar de acuerdo con la norma NMX-C077-ONNCCE (véase Capítulo 4) para disponer de muestras de las fracciones retenidas en cada una de las mallas. En el caso de las arenas debe cribarse una porción adicional que no haya sido lavada y ensayarse con el método que indica la norma NMX-C-084 (véase Capítulo 4), con el fin de obtener una muestra del material que pase la malla No. 200 (0,075). Los resultados del análisis granulométrico de cada muestra deben obtenerse de acuerdo con la norma NMX-C-077-ONNCCE (véase Capítulo 4). Las fracciones de cada una de las mallas se deben examinar por separado
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comenzando con el tamaño máximo de la muestra disponible. Las rocas son más fáciles de identificar en piezas grandes. Las fracturas de tipo heterogéneo que aparecen en los tamaños grandes pueden dar origen a varias partículas que aparentemente son de tipo diferente en los tamaños pequeños. Algunos tipos importantes y fácilmente confundibles pueden identificarse empleando el microscopio estereoscópico, si previamente los tamaños mayores se identifican y se clasifican, pero requieren un examen empleando el microscopio petrográfico si se encuentran primeramente los tamaños más pequeños. El número de partículas de cada fracción retenido en la malla por examinarse, se debe fijar con la precisión requerida de la determinación de los constituyentes menos abundantes. Suponiendo que los procedimientos de muestreo de campo y de laboratorio sean exactos y confiables, el número de partículas examinadas, identificadas y contadas en cada fracción retenida depende de la precisión requerida para la estimación de los constituyentes presentes en cantidades pequeñas. Los números presentados en este método son mínimos: están basados en experiencias y consideraciones estadísticas. Se cree que por lo menos 300 piezas de cada fracción retenida se deben identificar y contar con objeto de obtener resultados confiables. Determinaciones precisas de cantidades pequeñas de un constituyente importante requiere un cómputo de mayor número de piezas.
9.
PROCEDIMIENTO
9.1.
Examen de gravas naturales
9.1.1.
Recubrimientos
Los cantos rodados deben examinarse para establecer si en su exterior se presentan recubrimientos. Si los hay, se debe determinar si los recubrimientos consisten de materiales que probablemente son perjudiciales para el concreto (ópalo, yeso, sales fácilmente solubles, materia orgánica, etc.). Se debe determinar que tan adherido está el recubrimiento a los cantos rodados. 9.1.2.
Tipos de rocas
Del retenido en las mallas se deben separar los tipos de rocas mediante un examen visual, si todos o la mayor parte de los grupos presentes son tipos fácilmente identificables por el examen visual de superficies naturales, o de fractura y por ensayes de rayado y de ácidos, no se necesita una identificación posterior. Las rocas de grano fino que no se pueden identificar macroscópicamente o que pueden consistir de, o contener constituyentes nocivos para el concreto, deben comprobarse mediante un examen con el microscopio estereoscópico. Si no se puede identificar por esos medios, se debe examinar por medio del microscopio petrográfico. La cantidad del trabajo realizado en la identificación de rocas de grano fino debe supeditarse a la información necesaria acerca de la muestra en particular. El examen cuidadoso de un tamaño de muestra o el estudio de información del examen previo de muestras del mismo origen, usualmente revela la cantidad de detalles adicionales de trabajo microscópico necesario para obtener información adecuada para el propósito. En ocasiones, los métodos petrográficos distintos del microscópico, tales como difracción de rayos X, pueden necesitarse o podrían servir para identificar rápidamente las rocas de grano fino. 9.1.3.
Condición
Los grupos separados pertenecientes a cada tipo de roca deben examinarse para determinar si es necesario una clasificación posterior por características físicas, si todas las partículas de un tipo de roca están en condición comparable, debe anotarse dicho hecho. Con frecuencia se pueden encontrar partículas en diferentes grados de intemperismo en un grupo. Esto se debe clasificar dentro de las categorías basadas en condiciones y comportamientos comparables en el concreto. Los tipos de categorías propuestas son: − sanas, densas − moderadamente intemperizadas − muy intemperizadas;
ó − densas − porosas (o porosas desintegrables) Usualmente, no es práctico identificar más de tres condiciones por tipo de roca, y una o dos pueden ser suficientes. Un constituyente importante que se presenta en grandes cantidades puede requerir, en ocasiones por su condición, una clasificación dentro de cuatro grupos. El ejemplo notable es el pedernal, cuando es el componente principal de
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una muestra de grava. Este se puede presentar como un pedernal denso no fracturado; laminado; poroso o denso altamente fracturado. La determinación de cualquiera de estas cuatro condiciones caracterizan a una partícula que puede esperarse tenga una influencia importante en la predicción del comportamiento de la partícula en el concreto. 9.1.4.
Registro
Durante el examen deben tomarse notas y describirse cada tipo de roca, entre las características principales, se incluyen las siguientes: − − − − − − − − −
Forma de la pieza Superficie de la pieza Tamaño de los granos Textura y estructura, incluyendo observaciones de espaciamiento de poros, compacidad de los granos y su cementación Color Composición mineralógica Heterogeneidades importantes Condiciones físicas generales del tipo de roca en la muestra Presencia de constituyentes que se sabe causan reacciones químicas perjudiciales al concreto
El cómputo de partículas debe registrarse en tablas hechas para incluirlas en el informe. Cuando el examen se ha terminado, las notas deben tener suficiente información que permita su descripción y la preparación de tablas. Se deben preparar las tablas del informe que describa la composición y condición de las muestras, por fracciones retenidas en las cribas y el promedio pesado de la composición, basada en la granulometría de la muestra como se recibe y en la distribución de los constituyentes por las fracciones obtenidas. Se deben preparar descripciones de los grupos componentes que contengan características principales enumeradas anteriormente.
9.2.
Examen de arena natural
9.2.1.
Procedimiento
El procedimiento para el examen de arena natural es similar al empleado para el de gravas, con las modificaciones necesarias por las diferencias del tamaño de las partículas. 9.2.2.
Tamaños mayores que la malla No. 30 (0,600 mm)
Cada fracción mayor que la malla 0,600 mm (No. 30) debe reducirse en un cuarteador hasta obtener cuando menos 300 partículas. La muestra reducida de cada fracción retenida debe examinarse e identificarse y contar sus constituyentes empleando el microscopio estereoscópico. Es conveniente extender la muestra en un recipiente de vidrio de fondo plano, tal como la caja de Petri y manipular las partículas con una pinza y aguja de disección. La identificación de los granos de arena en tamaño más grande es más fácil cuando están sumergidos en agua. La inmersión altera la reflexión de las caras y puede manifestar características de diagnóstico que no se pueden apreciar cuando los granos están secos. Existen excepciones para esta regla. Cuando la identificación es difícil, el examen incluye el de la superficie natural (seca y húmeda), de la superficie fracturada, de rayado y con ácidos. Únicamente después de que se han hecho estos pasos y el grano está aún sin identificar, el petrógrafo puede recurrir al microscopio petrográfico. Las partículas que no se pueden identificar con el microscopio estereoscópico o que se sospecha que son o contienen sustancias que se sabe reaccionan perjudicialmente en el concreto, se deben examinar con el microscopio petrográfico. Si el problema de reacción con el contenido de los álcalis del cemento Portland, es importante en el examen de la muestra, se deben indicar las modificaciones al procedimiento. Si los tamaños de arena más gruesos son de grado fino, posiblemente, rocas ígneas vítreas, se deben seleccionar varias partículas típicas de cada variedad de rocas para un examen más completo. El petrógrafo debe determinar la presencia o ausencia de vidrio mediante el triturado de granos típicos y examinándolos en un medio de inmersión empleando el microscopio petrográfico. En casos difíciles o especialmente importantes, deben triturarse los granos sospechosos y poner en inmersión una parte de la fracción en montón y la otra en una capa delgada. Cuando la arena contenga sílice amorfa y la reactivad potencial de ésta sea importante, el número de partículas de
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sílice amorfa de las fracciones retenidas en la malla 0,600 mm (No. 30) debe tomarse por separado para determinar su índice de refracción. 9.2.3.
Tamaños más finos que la malla No. 30 (0,600 mm)
Cada fracción retenida en las cribas que son menores que la malla 0,600 mm (No. 30) debe reducirse con un cuarteador hasta obtener aproximadamente de 4 a 5 g. En algunas graduaciones las fracciones retenidas en las mallas 0,600 mm (No. 30) y 0,075 mm (No. 200), pueden presentarse en cantidades tan pequeñas que la reducción no es necesaria. Estas muestras se deben reducir posteriormente con un cuarteador miniatura o mediante cuarteos en un papel limpio. Una porción representativa de cada muestra reducida, se debe montar sobre un porta objetos de vidrio limpio en aceite de inmersión y cubrirse con un cubre objetos. No se conocen procedimientos enteramente satisfactorios para reducir muestras de aproximadamente 300 g. La muestra reducida se puede muestrear mediante la dispersión en capa delgada sobre vidrio o papel limpio pasando a través de la muestra la punta de la aguja de disección humedecida en aceite de inmersión, y transfiriendo los granos adheridos a la aguja a una gota de aceite de inmersión en un porta objetos limpio. Si esto se hace cuidadosamente se puede obtener una muestra totalmente representativa. Si la aguja de disección es de acero magnético, puede obtenerse una concentración de minerales magnéticos. Comúnmente es necesario hacer varias montaduras de las fracciones retenidas en las mallas 0,300 mm (No. 50) y la 0,150 mm (No. 100) para obtener por lo menos 300 partículas de cada una. El índice del aceite de inmersión debe seleccionarse para hacer más fácil la identificación de los componentes importantes con la mayor definición posible. El porta objetos se monta en el microscopio petrográfico equipado con platina mecánica. Se hacen varios trazos, y cada grano que pasa el hilo de la retícula se registra y se cuenta. Hay que tener cuidado de mover el porta objetos con el tornillo de ajuste, de norte a sur en cada trazo, de tal manera que el mismo grano no se considere dos veces. Cada fracción retenida que pase la malla 0,600 mm (No. 30) y sea retenido por la malla 0,075 mm (No. 200) debe examinarse de esta manera. Comúnmente, el material que pasa la malla 0,075 mm (No. 200) se monta en un porta objetos siguiendo el procedimiento descrito, y debe examinarse por medio del microscopio petrográfico para estimar su composición. Si se presenta una cantidad grande poco común de este tamaño, o si contiene componentes que se espera tengan un efecto importante en la conveniencia del agregado para el uso pretendido, se deberá tomar en cuenta.
9.3.
Análisis de corazones extraídos
De cada corazón por analizarse se prepara un registro que indique la longitud, en metros, del corazón extraído, porciones del corazón desechadas y localización y espaciamiento de fracturas de planos de falla tipo o tipos litológicos, tipos de alteración, condiciones físicas y variación de condiciones, tenacidad, dureza, cohesión, porosidad aparente, tamaño del grano, textura, variaciones en los tamaños de granos y textura, tipo o tipos de fractura, y presencia de componentes capaces de reaccionar perjudicialmente en el concreto. Debe considerarse la probabilidad de poder hacer el agregado del tamaño máximo requerido si las dimensiones del corazón lo permiten. Comúnmente es más fácil identificar la característica y cambios litológicos si se humedece la superficie del corazón que se esté analizando. La mayoría de la información requerida se puede obtener mediante un examen visual cuidadoso, ensayes de rayado y de ácido y golpeando el corazón con un martillo. En el caso de rocas con grano fino, puede ser necesario examinar partes del corazón empleando el microscopio estereoscópico, o preparar placas (cortes) delgadas de partes seleccionadas. Algunas consideraciones y procedimientos son más aplicables a algunos tipos particulares de rocas. Es común que las rocas estratificadas, consideradas como agregados para concreto pueden ser calizas y ocasionalmente rocas metamórficas, tales como fillita, gneiss o esquistos. Uno de los aspectos más importantes que surgen en el examen de calizas, es la presencia, tipo y distribución de impurezas arcillosas. Las calizas que contienen vetas delgadas de lutitas blandas intercaladas, pueden ser bancos adecuados de agregados si la lutita está distribuida de forma tal que no impida la fabricación del tamaño máximo requerido y se puede eliminar durante el proceso. Cuando existen impurezas arcillosas se debe determinar si éstas son de minerales de arcilla o de otros minerales del tamaño de la arcilla. Si son minerales de arcilla debe establecerse si éstos incluyen miembros del grupo de la montmorillonita, (arcillas expansivas). El análisis por difracción de rayos X es de gran valor especialmente en la identificación y determinación cuantitativa de los minerales de arcilla.
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El examen de rocas ígneas de grano fino debe enfocarse en partículas a la naturaleza de los granos que la componen. Esté examen debe incluir la determinación de la presencia o ausencia de ópalo, calcedonia, vidrio natural y minerales de arcilla del grupo de la montmorilonita, si se encuentra cualquier partícula de este grupo, se debe estimar su cantidad; si se encuentra vidrio natural, se determina su tipo.
9.4.
Análisis de porciones de roca
El procedimiento empleado en este examen debe ser similar al de las muestras de corazones con la amplitud que permita el número de muestras y el tamaño de las partículas individuales. Si la muestra consiste de una cantidad relativamente grande de piedras quebradas producidas por explosivos es conveniente inspeccionar la muestra completa, estimar la abundancia relativa de los tipos de roca o variedades existentes y muestrear cada tipo antes de procesarlas. El procedimiento subsecuente debe ser el mismo que el dado en el inciso 9.5. para la piedra triturada.
9.5.
Análisis de la piedra triturada
El procedimiento para el análisis de piedra triturada debe ser semejante al de los corazones con la excepción de que se obtengan los datos cuantitativos necesarios mediante el cómputo de partículas de las fracciones retenidas en cada criba por separado.
9.6.
Análisis de arena procesada
Si no se dispone de muestras de la roca con la que se produce la arena, el procedimiento de análisis debe ser similar al empleado para arena natural, enfocándolo en lo particular a la cantidad y en especial al número y tipo de fracturas desarrolladas por las operaciones de molienda.
10.
CÁLCULO Y EXPRESIÓN DE LOS RESULTADOS
La composición del retenido de cada malla de una muestra heterogénea y el promedio en masa de la composición de toda la muestra, debe calcularse como sigue:
10.1.
La composición de cada fracción retenida en cada malla debe expresarse haciendo la suma total de partículas de dicha fracción, calculando cada componente en cada condición como porcentaje de la cantidad total y como porcentaje de partículas de cada fracción. Es conveniente calcular y registrar los porcentajes en décimos en esta etapa. Un ejemplo de estos cálculos se presenta en la parte superior de la Tabla 2.
Tabla 2.- Cálculo de resultados del cómputo de partículas (a). Composición de las fracciones retenidas en las mallas que se indican COMPONENTES
19,0 mm (3/4”) Número de partículas 250 50 10 107 76 ----5 2 ----500
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 TOTALES Porcentajes individuales retenidos en la malla
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%
12,5 mm (1/2”) Número de partículas
50 10 2 21,4 15,2 --1,0 0,4 --100
200 100 50 70 53 20 5 2 ----500
17,4
%
9,5 mm (3/8”) Número de partículas
40 20 10 14 10,6 4 1 0,4 --100
150 125 75 62 19 43 20 6 ----500
32,6
%
4,75 mm (No 4) Número de partículas
%
30 25 15 12,4 3,8 8,6 4 1,2 --100
50 100 100 32 87 96 20 10 5 500
10 20 20 6,4 17,4 19,2 4 2 1 100
29,5
20,5
9 de 13
Tabla 2.- Cálculo de resultados del cómputo de partículas (b) (Continuación) COMPONENTES
19,0 mm
12,5 mm
9,5 mm
4,75 mm
Composición de la muestra en masa (g)
A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3
8,7 1,7 0,4 3,7 2,6 ------0,2 0,1 -------
13,0 6,5 3,3 4,6 3,5 1,3 0,3 0,1 -------
8,9 7,4 4,4 3,7 1,1 2,5 1,2 0,3 -------
2,1 4,1 4,1 1,3 3,6 3,9 0,8 0,4 0,2
32,7 19,7 12,2 13,3 10,8 7,7 2,5 0,9 0,2 Total de C = 3,6
Total de la fracción retenida en la malla (g)
17,4
32,6
29.5
20,5
Total de la muestra, en la condición 1.......................................................... Total de la muestra, en la condición 2.......................................................... Total de la muestra, en la condición 3..........................................................
48,5 31,4 20,1
(a) Esta tabla muestra un método conveniente de anotar en esquema los resultados y cálculos desarrollados, aquí se resumen en la forma indicada en la Tabla 2. La Tabla 2 se incluye en el informe petrográfico, no así la Tabla 1. (b) Las letras A, B, C se refieren a los diferentes componentes encontrados, los subíndices 1, 2, 3 se refieren a varias condiciones en que cada componente ha sido encontrado, tales como grado de intemperismo relativo.
10.2.
Se debe obtener el por ciento en masa de cada fracción retenida en cada malla con respecto a la muestra total, como porcentajes retenidos individuales de cribas consecutivas, del análisis granulométrico de la muestra determinada empleando el método que se describe en la norma NMX-C-077 (véase Capítulo 4).
10.3.
El porcentaje de la muestra total de un componente, en cada malla se calcula multiplicando el porcentaje del componente en el retenido individual determinado como se describió en 10.1. por el porcentaje en masa, del retenido en dicha malla respecto a la muestra total, obtenida como se describe en 10.2. En los porcentajes en masa de los componentes del retenido en cada malla (véase Tabla 2), es conveniente calcular y registrar estos porcentajes hasta décimos.
10.4.
Sumando los porcentajes en masa de cada componente del retenido en cada malla se obtiene el porcentaje en masa componente de la muestra total (véase la parte inferior de la Tabla 2 la composición, en masa de la muestra).
10.5.
Se construye una tabla que muestre la composición de cada retenido en las mallas y la composición en masa de la muestra total. Se reportan los valores más próximos al número entero. Las cantidades de componentes de 0,5 por ciento o menos de un retenido en la malla o de la muestra total se reportan como huellas. La Tabla 3 es un ejemplo obtenido con los datos obtenidos de la Tabla 2. Convenientemente el total de cada retenido y el total de la muestra completa debe ser en cada una el 100 por ciento, excluyendo las huellas: para eliminar los problemas propios de esta convicción y satisfacer los requisitos de la misma, se recomienda agrupar los componentes menores de poca importancia. Es preferible tabular en componentes que se sabe reaccionan perjudicialmente en el concreto de tal forma que su distribución sea notable en la inspección de la tabla, aun cuando la cantidad en la muestra total o en cualquier retenido sea muy pequeña.
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Tabla 3.- Composición y condición de una muestra de agregado (Tabla obtenida con base en los cálculos que aparecen en la Tabla 2)
Cantidad como número de partículas en por ciento En fracciones retenidas en las mallas que se indican (c)
En la muestra completa (d)
COMPONENTES 19 mm 12,5 mm 9,5 mm 4,75 mm Cond. 1 Cond. 2 Cond. 3 A 62 70 70 50 33 20 12 B 37 29 25 13 13 11 8 C 1 1 5 7 ----1 residuo TOTAL 100 100 100 100 ------------Promedio en 48 32 20 masa
Totales 65 32 3 100
(c) Basada en el cómputo de 500 partículas del retenido en cada malla. El número de partículas contadas de la fracción retenida en cada malla deben aparecer en el informe, anotándolo convenientemente al final de la tabla. (d) Basada en la granulometría de la muestra tal como se recibe y en la distribución de componentes retenidos en las mallas en el extremo superior izquierdo. (Si el informe petrográfico forma parte de una investigación completa de la muestra que incluye un informe de granulometría, no es necesario que este se anote). Si el informe petrográfico se suministra por separado se debe anexar al mismo la granulometría de la muestra.
11.
PRECISIÓN
Al momento de revisar el presente documento no se contó con datos necesarios para establecer la precisión del método.
12.
INFORME DE LA PRUEBA
El informe del examen petrográfico debe incluir una descripción detallada y el resumen del mismo. En el resumen deben haber dos partes en las que se consigne, en forma breve en la primera, los datos esenciales necesarios para identificar la muestra tales como origen, propósito de empleo y en la segunda una descripción que incluye los datos esenciales sobre composiciones y propiedades del material obtenidos del análisis. En el informe completo se consignan los procedimientos de ensaye empleados, los datos encontrados en la composición del material, y una descripción de la naturaleza y características de cada componente importante de la muestra, acompañado de tantas tablas y fotografías como se requiera para presentar adecuadamente lo que se encontró en el análisis.
12.1.
Informe petrográfico
Debe ser una memoria de lo encontrado en el análisis. Cuando se determine que la muestra posea propiedades o componentes que se sabe tienen efectos específicos desfavorables al concreto esas propiedades o componentes se deben describir cualitativamente y de ser posible cuantitativamente. También se debe hacer mención de los efectos desfavorables que pueden desarrollarse en el concreto. Cuando se estime apropiado, se debe consignar que en una muestra dada no se encontraron características desfavorables. Sin embargo, en el informe no debe incluirse, en general, la opinión del petrográfo respecto a la calidad del material. El petrógrafo debe evitar externar tales opiniones ya que son subjetivas y por consiguiente no forman parte del informe de los objetivos encontrados y únicamente lo puede hacer cuando los datos de diferentes materiales se pueden comparar en relación a los requisitos para un uso específico.
12.2.
Informe del petrógrafo
Debe incluir recomendaciones relativas a cualquier investigación adicional petrográfica, química, física o geológica que pueda necesitarse para evaluar las propiedades adversas que están indicadas por el examen petrográfico que se ha realizado.
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Las investigaciones petrográficas complementarias deben incluir el análisis cualitativo y cuantitativo del agregado o porciones seleccionadas, por métodos de difracción de rayos X, diferencial térmico u otros procedimientos que están encaminados a la identificación y descripción de los componentes del agregado.
A.
APÉNDICE NORMATIVO
A.1
Es necesario que el petrógrafo disponga del equipo apropiado para comprobar el índice de refracción de los medios de inmersión. Si se pretende hacer una identificación del cuarzo y la calcedonia, los índices de refracción de los medios necesarios deben conocerse con precisión. Los medios pueden no ser estables en períodos muy grandes de tiempo y estar sujetos a variaciones considerables debidas a cambios de temperatura. En laboratorios desprovistos de control de temperatura, con frecuencia es necesario recalibrar los medios de inmersión varias veces durante el curso de un día, cuando se requieren identificaciones precisas. El equipo necesario para calibrar los medios de inmersión consiste de un refractómetro Abbé. Esto debe equiparse con un prisma compensador para leer índices, desde la de la luz de sodio hasta la luz blanca, o se debe emplear con una lámpara de arco de sodio. Un laboratorio que se encargue de un número considerable de trabajos petrográficos debe contar con instalaciones para hacer registros microfotográficos de los rasgos que no pueden describirse adecuadamente con palabras. Las microfotografìas se pueden tomar empleando lámparas normales de microscopía para iluminación, sin embargo, se recomienda siempre que sea posible, tener lámpara de arco de zirconio para este fin (véase Capítulo 13).
A.2.
Los aparatos y el equipo que se mencionan en el capítulo 7 incluyen una selección recomendada que hace posible el empleo de todos los procedimientos que se detallan en esta norma. Todos los artículos específicos mencionados, se han empleado, en relación con las necesidades de los exámenes petrográficos con los procedimientos aquí descritos, sin embargo, se pueden sustituir por otros que desempeñen funciones similares. Siempre que sea posible, la selección de los aparatos particulares y los accesorios se deja a juicio del petrógrafo que va a efectuar el trabajo para que los artículos adquiridos sean aquellos con los que tenga mayor experiencia y esté más familiarizado. El equipo requerido como esencial para hacer exámenes petrográficos de muestras de agregados son aquellos artículos, o aparatos equivalentes o accesorios equivalentes que sirven para el mismo propósito que los marcados con (1) .
A.3
Esta norma no pretende delinear las técnicas del trabajo petrográfico, puesto que el método es empleado por personas calificadas, para la identificación de las propiedades características de rocas y minerales y para describir y clasificar los componentes de una muestra de agregados. En ella se intenta describir la extensión en que tales técnicas deben emplearse en la selección de propiedades que deben buscarse y la forma en que dichas técnicas pueden emplearse con éxito en el examen de muestras de agregados para concreto. Los objetivos anteriores se pueden alcanzar si los responsables de la aplicación de uso de los agregados en la elaboración de concreto, tienen una confianza razonable en que tales resultados, dondequiera y siempre que se obtengan pueden ser comparados. Se recomienda que para la preparación del informe, de acuerdo con esta norma, las rocas y los minerales mencionados en él, se denominen con los términos apropiados.
A.4.
Para determinar la calidad de los agregados a los cuales se desea hacer el examen petrográfico, se debe consultar la norma NXM C-111 (véase Capítulo 4).
13.
BIBLIOGRAFÍA
NOM-008-SCFI-1993 NMX-Z-013-1977 NMX-C-251-1997-ONNCCE ASTM-C-295-90 IRAM 1649 - 1968 Artículo Mahter y Mahter
14.
“Sistema general de unidades de medida” “Guía para la redacción, estructuración y presentación de las normas mexicanas” “Industria de la Construcción - Concreto - Terminología” Standard guide for petrografic examination of aggregates for concrete Aridos para Hormigones Examen Petrográfico Proceedings Mm Soc. Testing. Materials Vol. 5º PP 1288-1312 (1950)
CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES
La presente norma no es equivalente con ninguna norma internacional por no existir referencia alguna en el momento de su elaboración.
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B.
APÉNDICE INFORMATIVO
B.1.
Explicación Tabla 2 de ASTM C 295
El análisis corresponde a una muestra de agregados separados en 4 fracciones: Retenido en 19 mm Pasa 19 mm y retiene en 12.5 mm Pasa 12.5 mm y retiene en 9.5 mm Pasa 9.5 mm y retiene en Malla No. 4 Primero se hace la granulometría integral del agregado y se calculan los porcentajes acumulados en cada fracción. Resultados: Retenido en 19 mm 17.4% Pasa 19 mm y retiene en 12.5 mm 32.6% Pasa 12.5 mm y retiene en 9.5 mm 29.5% Pasa 9.5 mm y retiene en Malla No. 4 20.5% Total 100% Se toma el número de muestras petrográficamente representativas de cada fracción. Se tomaron 500 piezas de cada fracción. Se clasifican las piezas en 9 grupos: A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3. Se cuenta el número de piezas que corresponden a cada clasificación. Se calcula el % que este número representa del total (de las 500 piezas de cada grupo) Se multiplica cada uno de los porcentajes así calculados, por el % que cada fracción representa en la granulometría integral Ejemplo, para el 8.7% de A1 en fracción retenida en 19 mm: (17.4/100) x 50 % = 8.7 % Ejemplo para el 4.4 % de A3 en la fracción pasa 12.5 mm y retiene en 9.5mm: (29.5/100) x 12.4 = 3.7 %
B.2.
Vigencia
La presente norma mexicana entrará en vigor a los sesenta días siguientes de su declaratoria de vigencia publicada por la Secretaría de Economía (SE) en el Diario Oficial de la Federación.
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