Ensayo de laboratorio - AGREGADO GLOBAL

2013-I[Ensayo de laboratorio - AGREGADO GLOBAL]

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAEnsayo de laboratorio - AGREGADO GLOBALENSAYO DE LABORATORIO TECNOLOGA DEL CONCRETO I

2013-I

INTEGRANTES:-Florian Dominguez, Willian DJair-Enciso ?, Gerson-?, Antony.DOCENTE:Ing. Villegas

Introduccin

La importancia del estudio de los agregados en la ingeniera civil es el uso que se le da para la construccin, por las caractersticas que presenta este material como agregado contribuye formidablemente para poder desarrollar mayores propiedades que no se encuentran en un material por si solo, esto se ha venido desarrollando mucho antes desde siglos atrs tambin por las mismas caractersticas. Es de saber que los agregados constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla tpica de concreto.En la actualidad los 4 componentes principales del concreto son: piedras, arena, agua y cemento; cada componente presenta diferentes caractersticas que van a definir las propiedades del concreto. Los agregados generalmente se dividen en dos grupos: finos y gruesos, los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden llegar hasta 10mm; los agregados gruesos son aquellos cuyas partculas se retienen en la malla No. 16 y pueden variar hasta 152 mm. El tamao mximo de agregado que se emplea comnmente es el de 19mm o el de 25 mm., Los agregados gruesos o gravas, consisten de materiales extrados de canteras, algunas naturalmente otras son triturados o procesados, piedra bola o canto rodado, cuyas partculas comprenden tamaos desde 4.75mm hasta 6 pulgadas, para los fragmentos ms grandes. Los agregados finos o arenas consisten en arena natural extrada de los ros, los lagos, depsitos volcnicos o arenas artificiales, esto es, que han sido trituradas. Estos agregados abarcan normalmente partculas entre 4.75 y 0.075 mm.Para un grado ptimo del concreto, sus agregados finos (arenas), y agregados gruesos (piedras), deben cumplir con ciertas especificaciones dadas por la NTP (Norma Tcnica Peruana), quien establece los requisitos de gradacin (granulometra), y calidad de agregados fino y grueso para el uso del concreto.

Ensayo de laboratorio (AGREGADOS)

OBJETIVO

Determinar la granulometra de los agregados (grava, arena), de los resultados analizar sus propiedades y reconocer si es apta naturalmente para ser agregado del concreto, esto en funcin de las especificaciones de NTP, si sus limites son permisibles, y trazo de la curva granulomtrica, para evaluar su gradacin es buena o mala.

Hallar los pesos unitarios sueltos y compactados de la arena y la grava, porcentaje de humedad, pesos especficos de los agregados, peso especifico de masa, saturado superficialmente seco y peso especifico aparente.DETERMINACION DE LA GRANULOMETRA DE LOS AGREGADOS

CuarteoPara averiguar los requisitos granulomtricos de los agregados se dispone a tomar una muestra representativa (ya sea de arena o de rocas), esta muestra es tomada por el mtodo del cuarteo que consiste en tomar por ejemplo unos 15kg de arena y formar una pequea superficie plana con la cantidad mencionada, una vez formada esa superficie se la divide en 4 partes con una esptula o con una lampa, luego se retira 2/4 de material pero de partes opuestas con en la figura y otra vez formamos la superficie y repetimos el procedimiento hasta quedar con 500g de arena(para agregado fino ), o 5kg de roca (para agregado grueso).

TamizadoUna vez tomada esa muestra se la lleva a la balanza para ser pesada, luego es llevada a la mquina tamizadora, esta maquina consta de una serie de tamices ordenados en funcin a su numero (tamao de los orificios que presenta cada malla del tamiz respectivo), que mediante un zarandeo que dura aproximadamente de uno a medio minuto van recolectando las partculas desde las mas grandes hasta las mas pequeas. Luego se dispone a retirar cada tamiz pesando las partculas presentes en ellos. Cabe sealar que para cada agregado, el zarandeo se realiza con una determinada maquina tamizadora, debido a que el tamao de las partculas de los agregados es diferente y por lo tanto las mallas (tamices), tambin lo sern. Cuando ya se tiene los pesos de cada tamiz se puede calcular el modulo de finura para cada agregado, tambin se puede hallar el porcentaje que pasa por los tamices normalizados y se realiza la grafica porcentaje retenido acumulado vs tamiz , con esto se podr apreciar si la grafica se encuentra dentro de determinados parmetros establecidos por la NTP.

Mquina para tamizado de arena Mquina para tamizado de piedra PESADO DE LOS MATERIALES ACUMULADOS EN CADA MALLA

Una vez que se tiene los pesos retenidos en cada tamiz se procede al peso de cada uno de estos, es uno de los procesos en la cual se debe tener el mayor cuidado posible, para poder evitar errores y equivocaciones que nos llevaran a un mal resultado.

AGREGADO GRUESO

MallaPeso retenido (g.)%retenido% retenido acumulado% que pasa

4''000100

3 1/2''000100

3''000100

2 1/2''000100

2''000100

1 1/2''000100

13026,046,0493,96

3/41229,524,5930,6369,37

1/22094,541,8972,5227,48

3/886917,3889,91,22

1/44448,8898,780,29

N 446,50,9399,710,29

N80099,710,29

FONDO14,50,291000

El agregado grueso debera estar graduado dentro de los lmites especificados en la NTP 400.037, tal como sigue

REQUISITOS GRANULOMETRICOS DEL AGREGADO GRUESO

N

A.S.T.M

TAMAO

NOMINAL% que pasa por los tamices normalizados

100mm90 mm75 mm63 mm50 mm37,5 mm25 mm19mm12,5mm9,5 mm4,75 mm2,36 mm1,18mm

43.532.521.513/8N4N8N16

131/2a11/210090a10025a600a150a5

221/2a11/210090a10035a700a150a5

32a110090a10035a700a150a5

3572aN410095a10035a7010a300a5

4

11/2a10090a10020a550a150a5

46711/2aN410095a10035a7010a300a5

51a10090a10020a550a100a5

561a3/810090a10040a8510a400a150a5

571aN410095a10025a600a100a5

6a3/810090a1020a550a150a5

67aN410090a10020a550a100a5

7aN410090a10040a700a150a5

93/8aN810085a10010a300a100a5

CURVA GRANULOMTRICA

MODULO DE FINURA

M. DE FINURA =

AGREGADO FINO

Pasos: anteriores (cuarteo tamizado y pesado).

DATOS OBTENIDOSMallaPeso retenido (g.)% retenido% retenido acumulado% que pasa

3/8''000100

N4132,62,697,4

N855,511,113,786,3

N1611122,235,964,1

N30118,523,759,640,4

N509919,879,420,6

N1005110,289,610,4

FONDO5210,41000

TOTAL500MF

GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO, NTP 400.037TAMIZPOrCENTAJE DE PESO (MASA) QUE PASA

LIMITES TOTALES*cmf

9.5 mm (3/8)100100100100

4.75 mm (N4)89 10095 10089 10089 100

2.36 mm (N8)65 10080 10065 10080 100

1.18 mm (N16)45 100 50 85 45 10070 100

600 um (N30)25 100 25 6025 8055 100

300 um (N50)5 7010 30 5 485 70

150 um (N100)0 12 2 10 0 - 12*0 12

* Incrementar a 5% para agregado fino triturado, excepto cuando se use para pavimentos. CURVA GRANULOMTRICA

MODULO DE FINURA

M. DE FINURA =

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES DE LOS AGREGADOSCONTENIDO DE HUMEDAD

Para calcular el contenido de humedad de los agregados, el procedimiento es muy sencillo, se toma una muestra de 500g para el agregado fino y una muestra de 1000g para el agregado grueso, a estas muestras se las lleva al horno por un tiempo como mnimo de 24hrs; una vez cumplido el tiempo se retira del horno a las muestras y se las vuelve a pesar; esta cantidad se puede hallar el contenido de humedad para cada agregado.

ARENA

PIEDRA

PESO ESPECFICO

El calculo de los pesos especficos de los agregados es un procedimiento que requiere un poco mas de tiempo. Se calculan 3 pesos especficos: peso especifico de masa, peso especifico del estado saturado superficialmente seco (s.s.s.), y el peso especifico aparente. Los estados de saturacin del agregado son como sigue:

PESO ESPECFICO DE LA ARENA Y PIEDRA

Para el peso especfico de masa del agregado fino y grueso se saca una muestra representativa de 500g tanto para agregado fino como para grueso, esta muestra se leva al horno por 24hrs y con la muestra ya seca se calcula su peso y su volumen; el calculo del volumen de la muestra seca se realiza al colocar una probeta llena de agua hasta unos 500cm3 luego se vierte el agregado con cuidado en la probeta , una vez terminado de echar todo el material se da nueva lectura a la probeta ; es as que mediante una diferencia de volumen se puede obtener el volumen del agregado.

PESO ESPECFICO EN ESTADO SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO

Cuando se desea obtener el peso especfico s.s.s. del agregado fino, se tiene que llevar una muestra de este agregado al estado s.s.s., esto se obtiene colocando la muestra de agregado en una cubeta llena de agua y se la deja remojando como mnimo 24hrs, luego de ese tiempo se retira la muestra y se la coloca en un plstico hasta que la muestra no est tan mojada ni tan seca; para cerciorarnos que la muestra se encuentra en estado s.s.s. se realiza una prueba utilizando un pequeo tronco de cono hueco de metal y una pequea varilla para compactar el agregado ; se coloca el agregado en el tronco de cono hasta que cubra el borde superior del cono y luego se compacta con la varilla aplicando unos 25 golpes no muy fuertes pero tampoco muy suaves , luego se dispone a retirar el cono con mucho cuidado el resultado debe ser un tronco de cono algo desmoronado , solo en ese instante se dice que la muestra de agregado est en estado s.s.s. . Con el agregado fino ya en estado s.s.s, se coge una muestra de 500g y se calcula su volumen con el mismo mtodo mencionado anteriormente.

ARENA

PIEDRA

PESO ESPECFICO APARENTE

En el clculo del peso aparente del agregado fino es necesario que la muestra en estado s.s.s. se lleve al horno por unas 24hrs , para luego calcular el peso de la muestra seca y mediante una formula se calcula el peso especifico aparente.

Los procedimientos para calcular los tres pesos especficos del agregado gruesos son los mismos, la diferencia est en que para llegar al estado s.s.s. del agregado grueso se deja remojando en agua una cierta cantidad de agua por 24hrs, luego se retira el material secando a las piedras con una franela; el secado con la franela ser suficiente para obtener el estado s.s.s.PESO SUELTOS Y COMPACTADOS

Para nuestro ensayo pesos unitarios sueltos y compactados se tomaron muestras a las cuales no fue necesario aplicar el mtodo del cuarteo.Para el peso unitario suelto (p.u.s.), del agregado fino, se relleno de dicho material una cubeta de 1/10 pie3 y se peso la cantidad que alberga este volumen. Anlogamente para el p.u.s del agregado grueso se relleno de este material una cubeta de volumen 1/2 pie3 y se la peso.

El peso unitario compactado (p.u.c.), del agregado fino se cubri solo una tercera parte del volumen de la cubeta de 1/10 pie3, y se le compacto con una varilla con unos 25 golpes echar una tercera parte mas de agregado fino y se repiti el proceso anterior hasta formar tres capas, llenando la cubeta y luego pesndola. El procedimiento para el p.u.c. del agregado grueso es el mismo, lo que se busca es formar 3 capas haciendo la respectiva compactacin de 25 golpes por cada capa, solo que para el agregado grueso se utiliza la cubeta de pie3, luego de este proceso se dispone a pesar la muestra.

ARENA

PARA LA PIEDRA

PORCENTAJE DE ABSORCIN

ARENA

PIEDRA

CONCLUSIONES

Los agregados del concreto (fino y grueso), producen diferentes efectos, tanto en el manejo del concreto como en su comportamiento cuando va fraguando y llega a endurecer el cual regir su vida de servicio.

Las normas tcnicas son muy importantes para los agregados, porque a travs de ellas se regulan la calidad de los materiales con una cantidad mnima de condiciones bsicas, importante para realizar un trabajo optimo.

La granulometra de los agregados es muy importante de estos mediante un anlisis determinamos si son gravas o arenas bien gradadas o mal gradadas y as disponer para el campo en la que se pueda utilizar..

Para un mejor ensayo de materiales, es necesario que la muestra que se desee analizar sea una muestra representativa, y esta se logra gracias a un mtodo sencillo llamado el cuarteo.

En los ensayos de peso especifico se pudo apreciar que los agregados en estado natural al entrar en contacto con el medio ambiente absorben cierta humedad ocasionando una pequea variacin en su peso que debe ser tomada en cuenta, de all que podemos analizar qu cantidad de agua absorbe determinado agregado(porosidad y permeabilidad), al momento de elaborar concreto .

La mayor porosidad de los agregados propicia una mejor adherencia, aunque generalmente va acompaada de mayor desgaste.

La importancia de utilizar el tipo y calidad de los agregados no debe ser subestimada pues los agregados finos y gruesos ocupan comnmente de 60 a 70% del volumen de concreto, e influyen notablemente en las propiedades del concreto recin mezclado y adems en la durabilidad del concreto endurecido.Para obtener un concreto ptimo se debe buscar una estructura de agregados con la forma y secuencia de tamaos adecuados, para que se acomoden lo ms densamente posible (logrando la ms alta compacidad), combinndose esta estructura con la cantidad de pasta de cemento necesaria para llenar los huecos entre las partculas ptreas.

El manejo del concreto es afectada por diversas caractersticas de los agregados, tales como: la absorcin, la forma de las partculas, la textura superficial, el tamao y la granulometra.Agregados que por sus caractersticas permitan la utilizacin de la menor cantidad de pasta de cemento producirn un concreto con mayor estabilidad volumtrica.

Los materiales mas finos que los que pasan la malla N 200, especialmente el limo y la arcilla, pueden estar presentes como polvo o pueden estar en forma de recubrimiento de las partculas del agregado. Aun cuando delgadas capas de limo o arcilla cubren las partculas de graba, puede haber peligro por que debilitan la adherencia entre la pasta del cemento y el agregado. Las partculas blandas son perjudiciales por que pueden afectar la durabilidad y la resistencia al desgaste del concreto y pueden producir reventones si son quebradizas, pueden romperse durante la mezcla y aumentar por tanto la demanda de agua.

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