Este documento describe los métodos para determinar la densidad, densidad relativa y absorción de áridos gruesos. Explica que la densidad de los áridos se calcula multiplicando la densidad relativa por la densidad del agua. También describe el procedimiento para medir estas propiedades, que incluye secar la muestra, sumergirla en agua, y calcular la densidad, densidad relativa y porcentaje de absorción usando las masas secas y húmedas medidas.

1. DENSIDAD, DENSIDAD
RELATIVA Y ABSORCIÓN DE
ÁRIDOS GRUESOS
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Marlon Valarezo A.

2. Importancia
La densidad de las partículas de árido (no incluye los
vacíos entre partículas), se determina por la
multiplicación de la densidad relativa de los áridos por la
densidad del agua. La mayoría de áridos naturales
presentan una densidad entre 2400 y 2900 kg/m3.
La densidad relativa de un árido es la relación entre su
masa y la masa de agua con el mismo volumen absoluto.
Además, es la característica que se usa para calcular el
volumen ocupado por el árido en diversas mezclas como
concreto de cemento portland, concreto bituminoso y
otras que se basen en el método del volumen absoluto.
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3. La densidad relativa se puede determinar en la
condición: seca al horno (SH) que se utiliza para los
cálculos cuando el árido esta seco; ó en la condición
saturada superficialmente seca (SSS) si el árido está
húmedo, es decir si ha logrado la absorción.
Los valores de absorción se usan para calcular el
cambio en la masa de un árido, que inicialmente
parte de una condición seca y que entra en contacto
con el agua el tiempo suficiente para satisfacer su
potencial de absorción (debido al agua absorbida por
los poros existentes dentro de las partículas del
árido).
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4. La norma ASTM C 127 cubre la determinación de la
densidad (el volumen no incluye el espacio entre
partículas), densidad relativa y absorción en el árido
grueso.
Este método determina la densidad o la porción
esencialmente sólida de las partículas de árido. Se
diferencia con el método ASTM C 29 que determina
la masa volumétrica de los áridos, por que este
incluye en el volumen, el espacio entre las partículas.
El método de ensayo ASTM C 127 no deberá
utilizarse con áridos de peso ligero.
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Balanza: Que permita determinar la masa
con una sensibilidad del 0.05% de la masa
de la muestra, ó 0.5 gr, la que sea mayor.
Deberá estar equipada con un dispositivo
que permita la suspensión de la muestra en
el agua para determinar su peso.
Canastilla de alambre: Elaborada con malla
de alambre No. 6 (3.35mm) o más fina,
con una capacidad de 4 L a 7 L para áridos
con un TMN de 37.5mm (1 1/2 pulgadas) o
menores. Para áridos mayores se puede
requerir una canasta más grande.
Tanque de agua: Hermético, dentro del
cual se coloca la muestra mientras se
suspende bajo la balanza.
Equipo:
Tamices: Tamiz No. 4 (4.75mm).
Horno: De tamaño apropiado y capaz de mantener una temperatura
uniforme de 110 ± 5°C.

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Muestra:
La muestra se obtendrá de acuerdo
con la norma ASTM D75 y será
reducida a tamaño de prueba
aplicando la norma ASTM C702. Todo
el material que pase el tamiz No. 4
(4.75mm) debe rechazarse mediante
tamizado en seco. La muestra retenida
deberá lavarse para retirar el polvo y
otros recubrimientos de la superficie.
Si el árido grueso contiene una
cantidad importante de material más
fino que el tamiz 4.75mm (como
áridos de tamaño No. 8 y 9 en la
clasificación ASTM D448), deberá
usarse un tamiz de 2.36mm (No. 8) en
lugar del tamiz de 4.75mm.
TAMAÑO
MÁXIMO
NOMINAL
mm (pulg.)
MASA MÍNIMA
MUESTRA DE
PRUEBA
kg (lb)
12,5 (1/2) o
menores
2 (4,4)
19,0 (3/4) 3 (6,6)
25,0 (1) 4 (8,8)
37,5 (1 ½) 5 (11)
50 (2) 8 (18)
63 (2 ½) 12 (26)
75 (3) 18 (40)
90 (3 ½) 25 (55)
100 (4) 40 (88)
125 (5) 75 (165)
TABLA 1. MASA MINIMA DE LA
MUESTRA DE PRUEBA.

7. Procedimiento:
1. Secar la muestra de prueba en el
horno hasta masa constante a una
temperatura de 110±5°C.
2. Enfrié la muestra en un cuarto
ventilado a temperatura ambiente
por un lapso de 1 a 3 horas para
muestras de tamaño 37,5mm (1 ½
pulgada) o más tiempo para
tamaños mayores hasta que el
árido presente una temperatura
cómoda para manipular
(aproximadamente 50°C).
3. Seguidamente sumerja el árido en
agua a temperatura ambiente por
un lapso de 24 ± 4 horas.
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MUESTRA SUMERGIDA EN AGUA.
MUESTRA ENFRIADA AL AMBIENTE

8. 4. Cuando los valores de absorción y
densidad relativa serán usados
para el proporcionamiento de
mezclas de concreto se expresaran
en función de su condición de
humedad natural. El secado inicial
es opcional y si la superficie de las
partículas conserva su humedad
superficial hasta el momento de la
prueba, la inmersión en agua
también es optativa.
5. Retire la muestra de ensayo del
agua y remueva la película visible
de agua con una tela absorbente.
6. Determine la masa de la muestra
en el aire, en su condición SSS.
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REMOCIÓN DE LA PELICULA
VISIBLE DE AGUA
MUESTRA EN CONDICIÓN SSS

9. 7. Colocar la muestra en la
canastilla y determinar la masa
aparente en agua a 23 ± 2°C en
estado SSS. Remueva las
partículas en el agua para que
se elimine todo el aire
atrapado.
8. Secar la muestra de ensayo en
el horno hasta masa constante,
a una temperatura de 110 ±
5°C. Luego deje enfriar a
temperatura ambiente por un
lapso de 1 a 3 horas o hasta
que el árido presente una
temperatura cómoda para
manipularlo y determine la
masa.
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DETERMINACIÓN DE LA MASA DE
LA MUESTRA EN AGUA.
COLOCACIÓN DE LA
MUESTRA EN LA CANASTILLA

10. Cálculos matemáticos:
Todas las masa determinadas en el procedimiento anterior se
deben registrar con una precisión de 0,5 gr. ó 0,05% de la
masa de la muestra.
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𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 (𝒔𝒆𝒄𝒂 𝒂𝒍 𝒉𝒐𝒓𝒏𝒐) =
𝑨
𝑩 − 𝑪
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 (𝑺𝑺𝑺) =
𝑩
𝑩 − 𝑪
𝑫𝒆𝒏𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒓𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 𝒂𝒑𝒂𝒓𝒆𝒏𝒕𝒆 =
𝑨
𝑨 − 𝑪
A = masa de la muestra seca al horno, gr.
B = masa de la muestra en condición saturado superficialmente seco, gr.
C = masa aparente de la muestra (sumergida en agua), gr.

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𝑨𝒃𝒔𝒐𝒓𝒄𝒊ó𝒏 % =
𝑩 − 𝑨
𝑨
× 𝟏𝟎𝟎
Para calcular la densidad de los áridos, se multiplica la
densidad relativa por la densidad del agua a 23°C que es 997,5
kg/m3.
La absorción se determina con la siguiente expresión:

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Reporte:
• Reportar los resultados de densidad con una aproximación de
10 kg/m3.
• La densidad relativa se debe reportar con una aproximación de
0.01 y se indicara la condición del árido tal como fue
determinada (SH, SSS, o aparente).
• Determine el porcentaje de absorción con una aproximación
del 0.1%.
Seco al horno (SH): los áridos secados al horno no contienen agua
absorbida ni tampoco agua libre. Esta condición se obtiene secando
el árido al horno hasta conseguir una masa constante.
Saturado superficialmente seco (SSS): son aquellos cuyos poros de
cada partícula de árido están llenos de agua, pero no hay excesos de
agua en la superficie de las partículas.

13. Fuentes de Consulta.
• ASTM C 172-04, Standard Test Method for Density,
Relative Density (Specific Gravity), and Absorption
of Coarse Aggregate.
• Valarezo M., Román J., Técnico en Ensayos de
Agregados-Nivel I, Editorial UTPL, 2009.
• NTE INEN 857:2010 Áridos. Determinación de la
Densidad, Densidad Relativa (Gravedad Especifica)
y Absorción del Árido Grueso.
• Kosmatka, S., et. al., Diseño y Control de Mezclas de
Concreto, Portland Cement Association, 2004.
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