Muestreo Aleatorio de Materiales de Construcción
1. Alcance
1.1 Esta práctica cubre la determinación para una localización aleatoria (o en tiempo) a las cuales las muestras de materiales de construcción pueden ser tomadas. En el procedimiento físico exacto para asegurar la muestra, tales como una descripción de la herramienta de muestreo, el numero de incrementos necesarios para una muestra o el tamaño de la muestra, pueden tomarse de las referencias para el método estándar apropiado. La selección de procedimientos en la Sección 4, utiliza la tabla de números de cuatro dígitos dados en la Tabla 1.
1.2 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y prácticas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.
2. Documentos Referenciados
2.1 Estándares ASTM:
C 172 Práctica para Muestreo de Mezclas de Concreto Fresco.
C 183 Práctica para Muestreo y Cantidad de Ensayos del Cemento Hidráulico.
D 75 Práctica para Muestreo de Agregados
D 140 Práctica para Muestreo de Materiales Bituminosos
D 345 Método de Ensayo para Muestreo y Ensayo de Cloruro de calcio para Carreteras y Aplicaciones Estructurales.
D 979 Práctica para Muestreo de Mezclas de Pavimento Bituminoso.
D 5361 Práctica para Muestreo de Mezclas Bituminosas Compactadas para Ensayos de Laboratorio.
E 105 Práctica para Muestreo Probabilístico de Materiales.
E 122 Práctica para Selección del Tamaño de la Muestra para Estimar una Medida de la Calidad para un Lote o un Proceso.
E 141 Práctica para Aceptación de Evidencia Basada en el Resultado de Muestreo Probabilístico.
3. Significado y Uso
3.1 Esta práctica es usada para determinar la localización o el tiempo, o ambos, para tomar una muestra y eliminar alguna tendencia intencional o minimizar alguna no intencional por parte del personal tomando la muestra.
Nota 1 – La efectividad de esta práctica en lograr muestras aleatorias es limitada solamente por el consentimiento del usuario en seguir los procedimientos estipulados.
3.2 Un procedimiento menos detallado se incluye en la sección 5.8 para uso normal y es considerado el medio más práctico excepto donde el muestreo es considerado extremadamente critico o donde se anticipa la disputa.
3.3 Los procedimientos de selección y ejemplos en este estándar proporcionan una aproximación práctica para asegurar que el muestreo de los materiales de construcción es obtenido de una manera aleatoria. Detalles adicionales relativos al numero de incremento de muestras, el numero de muestras, las cantidades de material en cada una y el procedimiento para extraer los incrementos de muestra o muestreo de los lotes o procesos de la construcción están contenidos en las Prácticas C 172, C 183, D 75, D 140, D 979, D 5361, y el Método de Ensayo D 345.
3.4 Este estándar contiene ejemplos sobre carreteras y materiales para pavimentos. Los conceptos vertidos aquí son aplicables al muestreo aleatorio de algún material de construcción y puede fácilmente ser adaptado.
3.5 Una guía de muestreo adicional se proporciona en la Práctica E 105 relativo al muestreo probabilístico, la Practica E 122 relativa al tamaño de la muestra para estimar la calidad promedio de un lote o proceso (ver nota 2), y en la Práctica E 141 para aceptación o evidencia basado en resultados de muestreo probabilistico.
Nota 2 – La guía contenida en la práctica E 122 no esta disponible en otro documento referenciado en esta sección.
3.6 El mejor y más práctico de los métodos para asegurar que las muestras de mate-riales de construcción incluya el rango completo de un proceso de construcción es mediante la incorporación de un procedimiento de muestreo aleatorio estratificado dentro del proceso de muestreo. Para implementar un procedimiento de muestreo aleatorio estratificado, divida el lote a ser muestreado en el numero deseado de sub-lotes iguales y aleatoriamente muestrear cada sublote de acuerdo con este estándar.
Nota 3 – Si los sublotes son de tamaños desiguales, esto será gustosamente necesario para pesar las muestras y mantener un imparcial y defendible proceso de muestreo.
4. Procedimiento de Selección
4.1 Muestreo de un cinturón o Flujo de Materiales:
4.1.1 Determine la longitud del tiempo, t, en minutos, para el lote de material a ser muestreado para pasar el punto de muestreo y determinar el numero de muestras, n, a ser tomadas del lote. Siguiendo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccio-ne n números para determinar las t veces en seleccionar las muestras necesarias.
4.1.2 Ejemplo:
4.1.2.1 El lote de material a ser muestreado desde un flujo en un punto de transferencia es definido como 480 min. de producción. Cinco muestras son requeridas del lote. De la Tabla 1, los siguientes cinco números fueron seleccionados:
0.0918; 0.4205; 0.2171; 0.3702; 0.0061.
Los primeros tres dígitos son usados directamente (considerar decimales) para deter-minar los tiempos de selección de muestras. Algún numero sobre 480 será descartado y otro incluido.
4.1.2.2 Entonces, las muestras serán tomadas en los siguientes tiempos después de que la producción empieza (al más cercano minuto y arreglados en orden cronológico): min. 6; 91; 217; 370; 420.
Nota 4 – El usuario puede para decidir el tiempo mínimo para permitir a la planta llegar a ser completamente operacional. En casos donde el numero seleccionado resulte en un tiempo menor que este, el usuario puede descartar el numero seleccionado y esco-ger otro.
Nota 5 – Mientras los tiempos exactos de arriba fueron seleccionados, en la práctica, el usuario puede desear redondear los tiempos de muestreo al más cercano 5 min.
4.2 Muestreo desde un acopio de Materiales:
4.2.1 Determine la longitud total de un acopio en metros que representa un lote de material y determine el numero de muestras n, a ser tomadas del lote. Siguiendo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccione n números para determinar la longitud (L), desde el inicio del acopio del cual la muestra será tomada.
4.2.2 Ejemplo:
4.2.2.1 Un lote de materiales ha sido colocado en un acopio de 900 m de longitud. Se decide asegurar tres muestras de este lote. De la Tabla 1 los siguientes tres números son seleccionados: 0.5269; 0.7044; 0.1931
4.2.2.2 Estos números son entonces, multiplicados por 900 y dan el numero de metros desde el inicio del acopio al cual muestrear. Entonces, las muestras (redondear al metro más cercano y arreglar en secuencia) son seleccionadas en el siguiente intervalo 174 m (900 x 0.1931); 474 m (900 x 0.5269); 634 m (900 x 0.7044)
4.3 Muestreo de Materiales para Pavimentos en el lugar:
4.3.1 Determine la longitud de un pavimento representativo de un lote de material, el ancho del pavimento, w, y el numero de muestras necesarias para cada lote, n. Sigui-endo las instrucciones que acompañan la Tabla 1, seleccione L números correspon-dientes a la longitud del pavimento, seguido por los w números seleccionados para determinación del ancho.
4.3.2 Ejemplo:
4.3.2.1 Un lote es definido como 1.6 Km. en el lugar, pavimento de 3.6 m de ancho. Dos muestras serán tomadas de cada lote. Ya que hay 1600 m en el lote, entre a la tabla y seleccione dos números, los cuales serán multiplicados por 1600 m. En este instante, los dos números seleccionados fueron: 0.3768; 0.5295
4.3.2.2 Entonces, las dos muestras serán tomadas en 603 y 847 m desde el inicio del pavimento.
4.3.2.3 Determine la localización del borde del pavimento mediante la selección de dos números adicionales de la Tabla 1, los cuales son multiplicados por 3.6. En este caso los dos números seleccionados son: 0.5127; 0.7082
4.3.2.4 Por eso, la primera muestra será tomada 603 m desde el inicio del pavimento (ver 4.3.2.2) y 1.8 m desde el borde del pavimento designado (izquierdo o derecho).
4.3.2.5 La segunda muestra será tomada 847 m desde el inicio del pavimento y 2.5 m desde el borde designado (izquierdo o derecho) del pavimento.
4.4 Muestreo desde un camión cargado:
4.4.1 Determine el numero de camiones cargados que representan un lote de material y determine el numero de muestras, n, necesarias de cada lote. Para determinar cual camión muestrear, seleccione n números de la Tabla 1 y multiplique estos números por el numero de camiones en el lote. Para determinar el cuadrante de cada camion a ser muestreado, seleccione n números de la Tabla 1 y multiplique por 4. Seleccione el cuadrante de acuerdo con el siguiente criterio. Las localizaciones del cuadrante en el camión están numeradas como se muestra en la Fig. 1.
Numero aleatorio calculado, N Cuadrante
N ≤ 1.0 1
1.0 < style=""> 2
2.0 < style=""> 3
3.0 < style=""> 4
4.4.2 Ejemplo:
4.4.2.1 Veinte camiones son considerados un lote y tres muestras son requeridas. Usando la Tabla 1, los siguientes tres números son considerados:
0.2516; 0.4243; 0.8657
4.4.2.2 Entonces, los camiones numerados 5(0.2516x20), 8(0.4243x20), y 17(0.8657x 20) deberán ser muestreados.
4.4.2.3 Para determinar la localización del cuadrante, los siguientes números fueron seleccionados: 0.1100; 0.3809; 0.0641
Estos son multiplicados por 4 con el siguiente resultado:
Cuadrante 1 del camion No. 5 (4 x 0.1100)
Cuadrante 2 del camion No. 8 (4 x 0.3807)
Cuadrante 1 del camion No. 17 (4 x 0.0641)
5. Instrucciones para usar la Tabla de números de cuatro dígitos (Tabla 1)
5.1 La tabla 1 consiste en todos los números de 0.0000 a 1.0000. Cada numero apare-ce solamente una vez.
5.2 Calculadoras electrónicas o generador de números aleatorios pueden ser usados para seleccionar filas y columnas. Otro método es el uso de la Tabla 1 y un puntero. Para eliminar la tendencia cuando un puntero es usado, copie la Tabla1 del libro y coloque las paginas en una superficie plana de tal manera que la tabla de 100 líneas y 100 columnas es armada. Apunte sin mirar los números en la tabla. El puntero puede ser un lapicero mecánico con la punta retraída, la punta de una carta abierta u otro dispositivo de puntero.
5.3 Después de seleccionar un numero, la base es establecida para localizar el siguiente numero en un método más aleatorio.
5.4 Examine los dos primeros dígitos de los cuatro dígitos seleccionados. Este numero localiza el numero de columna (la línea horizontal en el borde superior) para ser usada en encontrar el numero buscado.
Nota 6 – Los dígitos 0.0000 a 0.0099 son usados para 100 números de columna.
5.5 Una vez el numero de columna es seleccionado, repita el procedimiento en 5.2 y usando los primeros dos dígitos escoja el numero de fila (la columna vertical en la izquierda de la tabla).
5.6 La intersección de los resultados de 5.4 y 5.5 es el numero siguiente.
5.7 El procedimiento, para ser imparcial, puede ser seguido como se detalla en lo precedente o por algún otro método disponible localmente, mediante el cual el usuario no tenga control sobre los números seleccionados. La tabla puede ser usada separadamente para uno o todos los números seleccionados. Repita el procedimiento de selección si resulta un numero inusual.
5.8 Dos métodos alternativos son descritos en 5.8.1 y 5.8.2 . No están considerados como teóricamente correctos como el procedimiento descrito en 5.2 hasta 5.7 ; sin embargo, excepto en casos de disputa, son considerados para ser alternativa aceptable para uso normal.
5.8.1 Alternativa 1-Ingrese a la tabla como se describe en 5.2, decidiendo de antemano que el numero requerido de dígitos será seleccionado moviendo hacia arriba, abajo, derecha e izquierda del numero seleccionado. Descarte números inusuales y continúe con el siguiente numero en la misma dirección. Decida de antemano que acción tomar cuando un numero en la periferia de la tabla es rechazado y una adicional selección será necesaria.
5.8.2 Alternativa 2 – El usuario decide de antemano para empezar en la esquina izquierda superior (o centro superior, o inferior derecho, etc.) y se mueve hacia la derecha y hacia abajo (o izquierda y hacia arriba) seleccionando el numero de números requeridos a usar. Otras variaciones pueden ser: moviéndose en la dirección preplane-ada, seleccionando varios otros números, o cada tercer numero, etc. Ejercítese con cuidado en el uso de este método, los números dados en la mitad de la tabla tienen una oportunidad igual de ser seleccionados por algún periodo de tiempo dado.
6. Palabras Clave
6.1 tabla de números aleatorios; muestreo; aleatorio.
Referencia: Annual Book of ASTM Standards, 2003
Volume: 04.03 Road and Paving materials; Pavement Management Technologies
