Lajosidad y elongación de agregados: qué miden y cómo se determinan
Conocé qué indican los índices de lajosidad y elongación, cómo se realizan los ensayos y qué calibradores se utilizan para evaluar agregados gruesos.
ENSAYOS Y PROCEDIMIENTOS
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Lajosidad y elongación de agregados: qué miden y cómo se determinan
El tamaño de las partículas no es la única característica que influye en el comportamiento de un agregado. Dos materiales pueden presentar curvas granulométricas semejantes y, sin embargo, diferenciarse considerablemente por la forma de sus partículas.
Las partículas excesivamente planas o alargadas pueden afectar el acomodamiento, la compactación, la trabajabilidad y la resistencia del material. También pueden orientarse durante la colocación o sufrir roturas durante la manipulación y el servicio.
Los ensayos de lajosidad y elongación permiten cuantificar estas formas mediante calibradores específicos y procedimientos normalizados.
Qué es una partícula lajosa
Una partícula se considera lajosa cuando su espesor resulta reducido respecto de sus otras dimensiones.
Visualmente puede parecer una lámina, una escama o una piedra aplanada. Sin embargo, la clasificación del ensayo no se realiza solamente observando la muestra: cada partícula debe verificarse con la abertura correspondiente del calibrador de espesores.
El índice de lajosidad expresa qué proporción del agregado ensayado queda clasificada como lajosa según el criterio dimensional establecido por el método.
Qué es una partícula elongada
Una partícula elongada presenta una longitud elevada en relación con sus otras dimensiones.
Puede tener forma de aguja, varilla o fragmento angosto y largo. Al igual que en la determinación de lajosidad, la evaluación debe realizarse con el calibrador correspondiente y no únicamente mediante apreciación visual.
El índice de elongación expresa la proporción de partículas que cumplen el criterio de longitud fijado por la norma.
Lajosidad y elongación no son lo mismo
Aunque ambos ensayos caracterizan la forma del agregado, analizan dimensiones diferentes:
La lajosidad está relacionada con un espesor reducido.
La elongación está relacionada con una longitud excesiva.
Una partícula puede ser lajosa sin ser elongada, elongada sin ser lajosa o presentar ambas características.
Por ese motivo, los resultados deben informarse separadamente cuando el método aplicado determina dos índices independientes.
Por qué importa la forma de los agregados
La forma de las partículas puede influir en distintas propiedades del material y de las mezclas que lo incorporan.
Una proporción elevada de partículas lajosas o elongadas puede:
Dificultar el acomodamiento del agregado.
Aumentar los vacíos entre partículas.
Modificar la demanda de ligante, pasta o mortero.
Perjudicar la trabajabilidad.
Favorecer orientaciones preferenciales durante la colocación.
Dificultar una compactación uniforme.
Incrementar el riesgo de rotura de partículas.
Afectar la estabilidad de mezclas granulares o asfálticas.
El efecto concreto depende de la aplicación, la granulometría, la resistencia de la roca y la composición completa de la mezcla.
Por eso, los índices de forma no deben interpretarse de manera aislada ni reemplazan otros ensayos de caracterización.
En qué materiales se determinan
Los ensayos se aplican principalmente a agregados gruesos utilizados en:
Hormigones.
Mezclas asfálticas.
Bases y subbases granulares.
Tratamientos superficiales.
Balastos.
Obras viales.
Materiales procesados en cantera.
Agregados naturales o triturados.
La especificación del proyecto debe establecer las fracciones que se ensayarán, el procedimiento aplicable y los valores máximos permitidos.
Equipamiento necesario
Para realizar las determinaciones según el método IRAM normalmente se requiere:
Calibrador de espesores para lajosidad.
Calibrador de longitudes para elongación.
Juego de tamices correspondiente a las fracciones granulométricas.
Balanza con capacidad y resolución adecuadas.
Estufa para secado, cuando el procedimiento lo requiera.
Bandejas para separar las fracciones.
Cepillos y accesorios para el tamizado.
Elementos para muestreo, homogeneización y reducción de la muestra.
Los calibradores deben corresponder específicamente a la norma utilizada. Sus aberturas se encuentran relacionadas con las fracciones definidas por los tamices.
Consultar por calibradores de lajosidad y elongación
Preparación de la muestra
El ensayo comienza con una muestra representativa del agregado.
El material debe prepararse, secarse y reducirse según el procedimiento aplicable, evitando pérdidas de partículas o segregación por tamaños.
Después se realiza la separación granulométrica mediante los tamices especificados. Cada fracción comprendida entre dos aberturas consecutivas se conserva y pesa por separado.
Por ejemplo, pueden obtenerse fracciones comprendidas entre:
25 mm y 19 mm.
19 mm y 12,5 mm.
12,5 mm y 9,5 mm.
9,5 mm y 6,3 mm.
Las fracciones exactas dependen de la serie de tamices y del método empleado.
Esta separación es indispensable porque cada intervalo granulométrico debe analizarse con una abertura diferente del calibrador.
Cómo se determina el índice de lajosidad
El procedimiento general comprende las siguientes etapas:
Se seca y pesa la muestra.
Se separa el agregado en fracciones mediante tamizado.
Se pesa cada fracción que debe incluirse en el ensayo.
Las partículas de cada fracción se verifican individualmente con la ranura correspondiente del calibrador de espesores.
Se separan las partículas que atraviesan la abertura establecida por el método.
Se determina la masa de las partículas clasificadas como lajosas.
Se calcula el índice para cada fracción y el correspondiente a la muestra total.
El índice de lajosidad de una fracción puede expresarse como:
Índice de lajosidad = masa de partículas lajosas / masa de la fracción ensayada × 100
El resultado total debe calcularse siguiendo la ponderación establecida por la norma, considerando la participación de las distintas fracciones en la muestra.
Cómo se determina el índice de elongación
La preparación granulométrica es semejante, pero las partículas se verifican mediante el calibrador de longitudes.
El procedimiento general consiste en:
Separar y pesar las fracciones que integran el ensayo.
Verificar individualmente cada partícula con la abertura correspondiente del calibrador de elongación.
Separar las partículas cuya longitud supera el criterio establecido para su fracción.
Pesar las partículas clasificadas como elongadas.
Calcular el índice de cada fracción.
Obtener el índice correspondiente a la muestra completa según el método aplicado.
El índice de elongación de una fracción puede expresarse como:
Índice de elongación = masa de partículas elongadas / masa de la fracción ensayada × 100
No deben utilizarse las aberturas de una fracción para evaluar partículas pertenecientes a otra clase granulométrica.
Cómo son los calibradores
Calibrador de lajosidad
El calibrador de lajosidad posee ranuras de diferentes dimensiones. Cada una corresponde a una fracción granulométrica determinada.
La partícula se presenta ante la ranura correspondiente para comprobar si su espesor permite que la atraviese.
No debe forzarse la partícula, inclinarse de manera artificial ni utilizarse una abertura diferente para conseguir su paso.
Calibrador de elongación
El calibrador de elongación posee aberturas o separaciones asociadas a las distintas fracciones del agregado.
La partícula se presenta según el procedimiento establecido para determinar si su dimensión longitudinal supera el límite correspondiente.
El calibrador de lajosidad no reemplaza al de elongación. Ambos responden a relaciones dimensionales diferentes.
Importancia del análisis granulométrico previo
Estos ensayos no pueden realizarse correctamente sobre una mezcla de tamaños sin separación previa.
Cada fracción posee:
Una masa determinada dentro de la muestra.
Una abertura específica en el calibrador.
Un resultado parcial.
Una participación diferente en el índice total.
Si el tamizado es incorrecto, las partículas pueden terminar evaluándose con una abertura que no les corresponde.
También es importante evitar que la muestra se segregue durante su traslado y preparación. Las partículas más grandes y pesadas pueden separarse de las menores si el material se vierte o manipula sin cuidado.
Errores frecuentes
Evaluar las partículas solamente a simple vista
El aspecto visual puede servir como orientación, pero la clasificación debe realizarse con el calibrador normalizado.
Utilizar el calibrador equivocado
El calibrador de espesores determina lajosidad. El calibrador de longitudes determina elongación. No son intercambiables.
No separar correctamente las fracciones
Cada partícula debe evaluarse con la abertura correspondiente al intervalo granulométrico al que pertenece.
Forzar las partículas
La partícula debe presentarse correctamente y sin aplicar una fuerza que altere el criterio de paso o retención.
Perder partículas durante el procedimiento
La pérdida de una pequeña cantidad puede afectar el resultado, especialmente cuando se trabaja con fracciones de poca masa.
Pesar las fracciones con material adherido
Las bandejas, los tamices y los calibradores deben mantenerse limpios. El polvo o las partículas pertenecientes a otra fracción pueden modificar las masas registradas.
Calcular un promedio simple
El resultado total no necesariamente surge de promediar aritméticamente los índices parciales. Debe considerarse la participación de cada fracción según el procedimiento establecido.
Mezclar normas diferentes
Los métodos IRAM y ASTM no utilizan necesariamente los mismos calibradores, relaciones dimensionales ni criterios de clasificación. El equipo debe elegirse según la norma que deba aplicarse.
Diferencia entre IRAM 1687 y ASTM D4791
En Argentina, las referencias habituales para estas determinaciones son:
IRAM 1687-1 para el índice de lajosidad.
IRAM 1687-2 para el índice de elongación.
Estos métodos emplean calibradores vinculados con las fracciones granulométricas obtenidas mediante tamizado.
ASTM D4791 determina los porcentajes de partículas planas, elongadas o planas y elongadas en agregados gruesos mediante un calibrador proporcional. La relación dimensional que debe verificarse depende de la especificación aplicable.
Por lo tanto, un calibrador fabricado para IRAM 1687 no debe ofrecerse automáticamente como compatible con ASTM D4791, ni viceversa.
Antes de adquirir el equipo deben confirmarse:
La norma requerida.
La edición aplicable.
Las fracciones que se analizarán.
El tipo de resultado que debe informarse.
Cómo interpretar los resultados
Un índice elevado indica que una proporción importante del agregado presenta la forma evaluada.
Por ejemplo:
Un índice de lajosidad elevado señala una mayor presencia de partículas planas.
Un índice de elongación elevado señala una mayor presencia de partículas alargadas.
Esto no permite determinar por sí solo si el agregado es apto o no.
La aceptación depende de:
Los límites establecidos por el pliego.
El uso previsto.
La granulometría.
La resistencia al desgaste o fragmentación.
La naturaleza de la roca.
Las propiedades de la mezcla terminada.
Los valores obtenidos deben compararse con la especificación contractual correspondiente.
Relación con otros ensayos
La caracterización completa de los agregados puede incluir:
Análisis granulométrico.
Material fino que pasa por el tamiz de 75 µm.
Equivalente de arena.
Densidad y absorción.
Densidad a granel y espacios vacíos.
Desgaste Los Ángeles.
Durabilidad.
Examen petrográfico.
Reactividad potencial.
Partículas blandas o friables.
La granulometría informa la distribución de tamaños. La lajosidad y la elongación describen la forma de las partículas. Otros ensayos permiten estudiar su resistencia, composición y comportamiento frente al ambiente.
Qué debe incluir el informe
El informe debería indicar:
Identificación y procedencia de la muestra.
Norma y edición aplicadas.
Masa inicial.
Fracciones granulométricas analizadas.
Masa de cada fracción.
Masa de partículas clasificadas en cada categoría.
Índices parciales.
Índice correspondiente a la muestra total.
Observaciones o desviaciones del procedimiento.
Fecha e identificación del operador.
Si el ensayo se utiliza para aceptar un material, también debe identificarse el pliego o especificación con el cual se compararon los resultados.
Selección del equipo
Antes de elegir los calibradores es importante confirmar si el laboratorio trabajará según IRAM, ASTM u otro método.
También debe verificarse que el juego de tamices disponible incluya las aberturas necesarias para separar todas las fracciones contempladas por la norma.
En Parámetro podemos asesorarte en la selección de calibradores de lajosidad y elongación, tamices, balanzas y accesorios para la preparación de agregados.
Consultanos indicando la norma y las fracciones granulométricas que necesitás analizar.
Referencias técnicas
IRAM 1687-1 — Agregados. Método de determinación del índice de lajosidad.
IRAM 1687-2 — Agregados. Determinación del índice de elongación.
ASTM D4791-19(2023) — Standard Test Method for Flat Particles, Elongated Particles, or Flat and Elongated Particles in Coarse Aggregate.
Antes de declarar conformidad debe verificarse la edición exigida por el pliego, el organismo competente o la dirección de obra.
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