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Universidad Autónoma de Yucatán CAMPUS DE CIENCIAS EXACTAS E INGENIERÍAS
Facultad de IngenieríaLABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN
Laboratorio 2 Agregado Grueso, Grava
Titular: Ing. Mario H. Chan Martín
EQUIPO 1Fernando Arturo Coral Solis
Francisco Marin BlancasGerardo Canto
CURSO: Dic-Mayo 2014
ÍNDICE
Granulometría de la grava
Determinación del tamaño máximo de agregado grueso
Peso volumétricos de la grava
Resistencia a la abrasión de la grava
Gravedad especifica y porcentaje de absorción de la grava
Conclusiones
Análisis y resultados
Referencias
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Introducción
Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria. El método de determinación granulométrico es hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos anchos de entramado. Las cribas que utilizaremos para la granulometría de la grava son la de 1 1/2 pulgada, 1”, 3/4”, 1/2”, 3/8”, la No. 4 y la No. 8.
Un material heterogéneo se considera bien graduado, y sus propiedades mecánicas ofrecen mayor calidad. Un material homogéneo se considera mal graduado, sus propiedades mecánicas son deficientes
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Objetivo
Determinar la granulometría de la grava para conocer sus propiedades mecánicas, conocer el tamaño máximo de la grava y si se encuentra bien graduado para el requerimiento de la mezcla de concreto,
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Equipo
Balanza de 120 y kg de capacidad
Cucharon metálico
Tamices de abertura cuadrada estándar
Horno de secado
Charolas rectangulares
metálicas
Partidor de Muestras
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
Empezamos limpiando el área en donde se va a trabajar la muestra para que ninguna basura interfiera con los datos
Ya limpio el área, se coloco todo el material de las pitas en el suelo
El material se traspaleo dos veces formando un cono, esto con el fin para obtener un mezclado homogéneo
El material se traspaleo dos veces para obtener un mezclado homogéneo
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
El cono que se formó se enrasa para truncar de manera suave, esto para que la grava se desplace hacia los lados, hasta obtener una altura adecuada para hacer el cuarteo
Ya hecho el cuarteo, se toman dos lados opuestos del material, en cada cuarto se toma una porción y se vierte en el partidor de muestra el material se colocará en dos charolas, esto con el fin de obtener un material mas homogéneo.
Los cuartos restantes se pasara por el partidor de muestra, el material se vuelve a colocar en la pita, para su uso en el laboratorio No.4
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
Las charolas llenas, se marcan con el numero del equipo y se colocan en el horno de secado a una temperatura de 110° C por aproximadamente 24 horas.
Posteriormente, a las 24horas retiramos las charolas del horno para enfriarse, esto con el fin de que antes de trabajarlo esté a una temperatura manejable
Se vuelve a hacer el proceso de traspaleo y de truncado de cono y división en cuartos del material
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
Dos de los cuartos son para determinar la granulometría y los otros dos cuartos son para determinar los pesos volumétricos.
Par la granulometría se pesaran 10 Kg con la balanza del material cuarteado, posteriormente se pasara porciones del material en las cribas de forma descendente empezando con la de 1” ¼”, ½”, 3/8”, la malla N°4, la malla N°8 y el resto será el material de la charola.
El material retenido en cada malla, se separa y se pesa en la balanza
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Resultado
No. de la mallaPeso del material
retenido en kg
% de material retenido en parciales % de material
retenido acumulado
% de material que pasa la malla
Decimales Enteros
1" 0.000 0 0 0 100
3/4" 0.264 0.64 2 2.64 97.36
1/2" 4.023 0.23 40 42.87 57.13
3/8" 3.850 0.50 38 79.37 18.63
N° 4 1.002 0.02 10 91.39 8.61
N° 8 0.127 0.27 0.27 92.66 7.34
Charola 0.734 0.734 0 100 0
Total 10.00 kg 100 %
Solicitante: Facultad de Ingeniería. Ensaye: No.: 1Dirección: Av. Industrias no Contaminantes por Periférico Norte. Tel.: 9-30-05-50 Expediente No.: SNEnsaye ordenado por: Ing. Mario ChanClasificación petrográfica: Grava calcáreaTamaño máximo A.S.T.M. C-33: de pulgada
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaDeterminación del tamaño de agregado grueso
Introducción
Las razones para determinar el tamaño máximo del agregado se deben a que estas propiedades afectan las proporciones relativas de los agregados, el cemento y el agua necesarios para elaborar un cierto concreto, así como la manejabilidad, la economía, la porosidad y la contracción del mismo.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
TAMAÑO MAXIMO DE 1 1/2"
PRIMERA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 2",pero se retenga el 5% o menos, en la malla de 1 1/2".
SEGUNDA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 1 1/2",pero se retenga mas del 5% en la malla de 1".
TAMAÑO MAXIMO DE 1"
PRIMERA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 1 1/2",pero se retenga el 5% o menos, en la malla de 1".
SEGUNDA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 1",pero se retenga mas del 10% en la malla de 3/4"
TAMAÑO MAXIMO DE 3/4"
PRIMERA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 1",pero se retenga el 10% o menos, en la malla de 3/4".
SEGUNDA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 3/4",pero se retenga mas del 10% en la malla de 1/2"
TAMAÑO MAXIMO DE 1/2"
PRIMERA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 3/4",pero se retenga el 5% o menos, en la malla de 1/2".
SEGUNDA CONDICION:Que el material pase el 100% por la malla de 1/2",pero se retenga mas del 10% en la malla de 3/8".
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
Dos de los cuartos son para determinar la granulometría y los otros dos cuartos son para determinar los pesos volumétricos.
Granulometría de la grava
No. de la malla % de material retenido
1" 0
3/4" 2.64
1/2" 40.23
3/8" 38.50
N° 4 10.02
N° 8 1.27
Charola 7.34
TOTAL 100
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGranulometría de la grava
Procedimiento
Dos de los cuartos son para determinar la granulometría y los otros dos cuartos son para determinar los pesos volumétricos.
Granulometría de la grava
Denominación de la malla
% de material retenido
% de material
que pasa la malla
1” 1.27 7.34
3/4" 10.02 8.61
1/2" 38.5 18.63
3/8” 40.23 57.13
No. 4 2.64 97.36
No. 8 0 100
Charola 7.34 0
Total 100
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava
Introducción
Peso VolumétricosEl peso Volumétrico es la relación entre el peso de un material y el volumen ocupado por el mismo, expresado en Kg/m3, hay dos valores para esta relación, dependiendo del sistema de acomodo que se haya dado al material inmediatamente después de la prueba, al denominación que se le da a cada uno de ellos es peso volumétrico suelto y peso volumétrico compactado, el uso de uno y otro depende de las condiciones de manejo a que estén sujeto los materiales.Peso Volumétrico Suelto:Se usa para la convención de peso a volumen, es decir, para conocer el consumo de agregado por m3 de concreto.Peso Volumétrico Compactado:Es para el conocimiento del volumen de materiales aplicados y que están sujetos a acomodamientos o asentamiento provocados por el tránsito o por la acción del tiempo. El valor del peso volumétrico, para ambos casos, deberá obtenerse con agregados secos a la intemperie..
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava
Objetivo
Determinar el Peso volumétrico suelto y el peso volumétrico compacto de la grava
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava suelto
Equipos y materiales
Palas de punta cuadrada
Cucharon metálico
Partidor de muestras
Recipiente cilíndrico de metal de volumen conocido o calibrado
Enrasador metálico
Bascula de 120 kg de capacidad
Varilla de acero de punta hemisférica
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava suelto
Procedimiento
La muestra se debió de haber secado en el horno a una temperatura de 110°C y debe de estar homogénea
El recipiente metálico debe de estar calibrado, esto es, pesado en la bascula para conocer su masa y tomar medidas para su volumen
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava suelto
Procedimiento
Los dos cuartos restantes que quedaron al hacer la granulometría, se usaran en este procedimiento, así que la arena ya esta seca y mezclada.
De los dos cuartos restantes, se va tomando una porción de cada uno con el cucharon y se va dejando caer desde una altura de 5 cm aproximadamente, esto se hace hasta que se rebose, se limpia las orillas para quitarle material fino
Este procedimiento para hallar la muestra de la grava suelta se repite 2 veces
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava suelto
Procedimiento
Después se pesa en la balanza de 120 kg
En dado caso que falta material, se puede utilizar el material que sobro de los cuartos de granulometría
Posteriormente se hacen los cálculos
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava compacto
Procedimiento
Se llena el recipiente del molde hasta una tercera parte, en este paso se pueden acomodar la grava. Se varilla la grava 25 veces de manera uniforme en la capa.
El procedimiento se hace por capas.
Aplicamos la segunda capa de manera similar y se vuelve a varillar la capa, sin que la varilla pase a la segunda.
Llenamos el molde hasta rebosar y se vuelve a varillar, se enrasa.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava compacto
Procedimiento
Después se pesa en la balanza de 120 kg
En dado caso que falta material, se puede utilizar el material que sobro de los cuartos de granulometría
Posteriormente se hacen los cálculos
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava compacto
Procedimiento INFORMACIÓN OBTENIDA DE LAS PRUEBAS:
PESO DEL MOLDE CILÍNDRICO 3.397 kg
PESO DEL RECIPIENTE CON GRAVA SECA SUELTA: 10.92 kg10.97 kg10.96 kg
PROMEDIO: 10.95 kg
Peso neto: 7.553 kg
PESO DEL RECIPIENTE CON GRAVA SECA COMPACTA 11.63 kg11.69 kg11.72 kg
PROMEDIO: 11.68 kg
Peso neto: 8.283 kg
FACTOR DE CALIBRACIÓN DEL RECIPIENTE CILÍNDRICO: 140.6 1/cm3
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaPesos Volumétricos de la grava compacto
Procedimiento
Fecha de ensaye: 07/09/2012Alumnos:
Datos de la muestra:Clasificación petrográfica: Grava Tamaño máximo: 3/4 de pulgada Procedencia: Yucatán
Datos del equipo:Recipiente No.: 1 Factor de calibración: 140.6 1/cm3 Peso: 3.397 kg
Peso unitario seco sueltoPeso total (Recipiente mas agregado) 1.- 10.92 kg
2.- 10.97 kg Promedio: 10.953.- 10.96 kg Peso del recipiente: 3.397 kgSuma: 32.85 kg Peso neto promedio: 7.553 kg
Peso unitario compactoPeso total (Recipiente mas agregado) 1.- 10.92 kg
2.- 10.97 kg Promedio: 10.953.- 10.96 kg Peso del recipiente: 3.397 kgSuma: 32.85 kg Peso neto promedio: 7.553 kg
Cálculos:Peso unitario suelto, (PVSS): 1061.95 kg/cm3 = 1062.0 kg/cm3Peso unitario compacto, (PVSC): 1164.59 kg/cm3 = 1164.6 kg/cm3
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Introducción
La prueba consiste en hacer golpear una muestra de material con una carga abrasiva dentro de un tambor metálico (giratorio), a una determinada velocidad.
La evaluación de la resistencia a la abrasión se realiza a partir del incremento en material fino que se produce por el efecto de golpeo con la carga abrasiva dentro del tambor cilíndrico.
La resistencia a la abrasión se usa generalmente como un índice de calidad de los agregados, ya que proporciona cierta indicación de la capacidad de éstos para producir concretos resistentes.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Objetivo
En un muestra de agregados de granulometría, medir el desgaste que se produce por la combinación de impacto y rozamiento, realizar un evaluación de la resistencia a la abrasión de la grava con el aumento del material fino
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Equipos y materiales
Maquina de lo Angeles
Esferas de acero
Mallas
Cucharon metalico Horno eléctrico
Charolas
Balanza con capacidad de 20 kg
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Procedimiento
REQUISITOS PARA EFECTUAR LA PRUEBA
La carga abrasiva se dará por las esferas de acero
Para hacer la prueba hay que tener en cuenta que la cantidad de esferas utilizadas como carga de abrasión dependerá de la graduación granulométrica de la muestra según la siguiente tabla:
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Procedimiento
REQUISITOS PARA EFECTUAR LA PRUEBA
Para hacer la prueba las esferas y la maquina de los Ángeles deben de tener las siguientes especificaciones:
Diámetro de las esferas 1 27/32 de pulgada.
Peso de las esferas Entre 390 y 445 g
Numero de las revoluciones de los Ángeles 500 revoluciones.
Velocidad a la que debe de girar la máquina de los Ángeles:
30 a 33 r. p. m.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Procedimiento
Con la grava cribada, que se hizo en el procedimiento de granulometría, se procede a seleccionar la cantidad y el tamaño de grava para la prueba de los Ángeles según la siguiente tabla:
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
Procedimiento
Una vez pesados el material que se va a usar, depositamos el material en la maquina de los Ángeles
Se colocan el numero de esferas abrasivas según la tabla, revisamos que la maquina gire 500 veces a una velocidad de 30 a 33 r.p.m.
Cuando termine l a maquina de girar, se descarga el material de la maquina de los Ángeles en un charola rectangular, para que posteriormente se cribe el material obtenido
Se pasa por la malla número 4 y lo que se retiene se separa, luego se pasa por la malla número 12 para separar los finos , se pesan los resultados
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaResistencia a la abrasión de la grava
ProcedimientoResistencia a la abrasión del agregado grueso usando la máquina de los Ángeles
Forma de trabajo
1.- Datos de la muestra:Clasificación petrográfica: Gravas.Procedencia: Yucatán.Tamaño máximo: (A.S.T.M. C-33): 3/4 de pulgada.
2.- Datos del ensaye:
Graduación tipo: B Peso inicial total: 5000 g.Número de revoluciones en la máquina de los Ángeles : 500 revolucionesPeso final de la fracción retenida en la malla No 12 : 3074 g.
3.- Cálculos
Abrasión, porcentaje de desgaste.
Perdida máxima: ( peso inicial – peso final ) / ( peso inicial) x 100 = (5000 g. – 3074 g.)/(5000) x 100 = 38.52 %
Mallas de abertura cuadrada
AgregadosPeso de las muestras
Pasa Retiene
1 1/2 1 0 gramos
1 3/4 2500 gramos
3/4 1/2 2500 gramos
1/2 3/8 0 gramos
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Introducción
DENSIDADSe define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad.
GRAVEDAD ESPECIFICASe define como el cociente del densidad de una sustancia dada a la densidad de agua, cuando ambos están en la misma temperatura, es por lo tanto una cantidad sin dimensiones.
PESO ESPECIFICORelación entre la densidad de una sustancia y la de otra, tomada como patrón, generalmente para sólidos y líquidos se emplea el agua destilada y para gases, el aire o el hidrógeno. El peso específico de una sustancia se define como su peso por unidad de volumen.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Introducción
ABSORCIÓNLa absorción de los agregados se obtiene generalmente después de haber sometido al material a una saturación durante 24 horas, cuando ésta termina se procede a secar superficialmente el material, y por diferencias de masa se logra obtener el porcentaje de absorción con relación a la masa seca del material.
La cantidad de agua absorbida estima la porosidad de las partículas de agregado. Conocer la cantidad de agua que puede ser alojada por el agregado siempre resulta de mucha utilidad, en ocasiones se emplea como un valor que se especifica para aprobar o rechazar el agregado en una cierta aplicación.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Objetivo
Determinar la gravedad especifica y el porcentaje de absorción del material pétreo en cuestión como una manera de identificar sus propiedades que nos servirán posteriormente en el laboratorio 4 para diseño de mezclas
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Equipos y materiales
Balanza con capacidad de 20 kg
Horno
Canasta de alambre
Charolas circulares Lienzo absorvente
Cucharon metálico
Malla No. 4
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
Para este procedimiento se utilizaran los materiales cribados del procedimiento de granulometría, se utilizaran todos aquellos que pasaron la malla No.4.
Se lava una cubeta para limpiar las imperfecciones, y se llena la cubeta, se coloca el material que paso la malla No. 4 y se deja por 24 hrs en un lugar de temperatura ambiente
A las 24 horas que se sumerge el material, le quitamos el agua por medio de decantación sin tirar el material
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
El material se coloca en el lienzo y se seca con el mismo lienzo hasta obtener un material superficialmente seco
Se pesa el material en una charola redonda, ya tarada.
Despues de ser pesada, se coloca en la canasta, colocamos la canasta por debajo de la balanza y sumergimos la canasta en la cubeta con agua, se agita la canasta para liberar el aire atrapado
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
Sacamos el material del agua y lo secamos por medio de la estufa, para acelerar el proceso. Se revisa el material con el vidrio de reloj para ver que no tenga agua.
Después esperamos a que se enfrié y pesamos el material para determinar el peso seco.
Ahora se calculan los datos
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
El material se coloca en el lienzo y se seca con el mismo lienzo hasta obtener un material superficialmente seco
Se pesa el material en una charola redonda, ya tarada.
Despues de ser pesada, se coloca en la canasta, colocamos la canasta por debajo de la balanza y sumergimos la canasta en la cubeta con agua, se agita la canasta para liberar el aire atrapado
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Resultados
Datos obtenidos y calculados en las pruebas:
Peso del cucharón de la balanza, tara: 537 g.Peso de la muestra junto con la tara: Prueba 1.- 3,231 g.
Prueba 2.- 3,252 g.
Peso de la muestra en el aire y secada : Prueba 1.- 2694 g.Prueba 2.- 2715 g.
Peso en el aire de la muestra saturada y superficialmente seca : 3000 g de grava en los dos casos, la prueba se realiza por duplicado.
Peso del bote de alambre: 884 g.
Peso de la muestra junto con el bote: Prueba 1.- 2,512 g. Prueba 2.- 2,527 g.
Peso de la muestra saturada sumergida en agua : Prueba 1.- 1,628 g. Prueba 2.- 1,643 g.
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
Cálculo de la gravedad específica (M.E.S.S.S.):Gravedad específica (S.S.S): B / ( B – C )
Peso en el aire de la muestra saturada y superficialmente seca : Prueba 1.- 3000 g. Prueba 2.- 3000 g.
Peso de la muestra saturada sumergida en agua : Prueba 1.- 1,628 g. Prueba 2.- 1,643 g.
Gravedad específica (S.S.S), prueba 1: 2.17Gravedad específica (S.S.S), prueba 2: 2.21Gravedad especifica (S.S.S.) promedio: 2.19
Cálculo del porcentaje de absorción:Porcentaje de absorción: Peso de la muestra en el aire y secada (A): Prueba 1.- 2694 g.
Prueba 2.- 2715 g.
Porcentaje de absorción, prueba 1: 11.36 %Porcentaje de absorción, prueba 2: 10.50 %Porcentaje de absorción, promedio: 10.93 %
Laboratorio 2 Agregado Grueso, GravaGravedad específica y porcentaje de absorción de gravas
Procedimiento
Cálculo de la Masa específica aparente seca (M.E.S.):Masa específica aparente seca (M.E.S.):
Peso de la muestra en el aire y secada : Prueba 1.- 2694 g. Prueba 2.- 2715 g.
Peso en el aire de la muestra saturada y superficialmente seca : Prueba 1.- 3000 g. Prueba 2.- 3000 g.
Peso de la muestra saturada sumergida en agua : Prueba 1.- 1,628 g. Prueba 2.- 1,643 g.
Masa específica aparente seca (M.E.S.), prueba 1: 1.96Masa específica aparente seca (M.E.S.), prueba 2: 2.00Masa específica aparente seca (M.E.S.), promedio: 1.98