MTODO NORMALIZADO PARA LA DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A LA DEGRADACION EN AGREGADO GRUESO DE TAMAOS MENORESNORMA: NTP 400.019

INTRODUCCIONEn los agregados gruesos una de las propiedades fsicas en los cuales su importancia y su conocimiento son indispensables en el diseo de mezclas es la RESISTENCIA A LA ABRASIN O DESGASTE de los agregados. Esta es importante porque con ella conoceremos la durabilidad y la resistencia que tendr el concreto para la fabricacin de losas, estructuras simples o estructuras que requieran que la resistencia del concreto sea la adecuada para ellas. El ensayo que se aplicar a continuacin da a conocer del agregado grueso el porcentaje de desgaste que este sufrir en condiciones de roce continuo de las partculas y las esferas de acero. Esto nos indica si el agregado grueso a utilizar es el adecuado para el diseo de mezcla y la fabricacin de concreto para la fabricacin de losas y pisos.I.- Objetivos

1.- Determinar el porcentaje de abrasin siguiendo los mtodos establecidos por Norma.

2.- Evaluar la abrasin obtenida, la cual no deber exceder al 50% para poder ser utilizada en un concreto con caractersticas de resistencia adecuadas.

II.- Marco Terico

Abrasin en el Agregado.-

En los agregados para concreto se cuantifica por medio de la resistencia a la abrasin en la Maquina de lo ngeles, que consta de un cilindro metlico donde se introduce el agregado conjuntamente con 12 esferas de acero de 46.8mm de dimetro y entre 390 a 445g de peso cada una, con un peso total de 5000 25g hacindose girar el conjunto un cierto numero de revoluciones (100 o 500 ) que provoca el roce entre partculas y de las esferas sobre la muestra provocando el desprendimiento superficial de material el cual se mide y expresa en porcentaje. Las normas aplicables son la ASTM C-135 y C-535.

Agregados con altos valores de desgaste a la abrasin (>50%) producen concretos con caractersticas resistentes inadecuadas en la mayora de casos.

Abrasin en el Concreto.-Se define la resistencia a la abrasin como la habilidad de una superficie de concreto a ser desgastada por roce y friccin.

Este fenmeno se origina de varias maneras, siendo las ms comunes las atribuidas a las condiciones de servicio, como son el transito de peatones y vehculos sobre veredas y losas, el efecto del viento cargado de partculas slidas y el desgaste producido por el flujo continuo de agua.

En la mayora de los casos, el desgaste por abrasin no ocasiona problemas estructurales, sin embargo puede traer consecuencias en el comportamiento bajo las condiciones de servicio o indirectamente propiciando el ataque de algn otro enemigo (agresin qumica, corrosin, etc).siendo esto ultimo mas evidente en el caso de las estructuras hidrulicas.

Factores que afectan la Resistencia a la Abrasin del Concreto.-

El factor principal reside es que tan resistente es desde el punto de vista estructural o mecnico, la superficie expuesta al desgaste.

Se han desarrollado varias maneras de medir el desgaste o la resistencia a la abrasin tanto a nivel laboratorio como a escala natural, pero los resultados son bastante relativos pues ninguna de ellas puede producir las condiciones reales de uso de las estructuras ni dar una medida absoluta en trminos numricos que pueda servir para comparar condiciones de uso o concretos similares, por lo tanto el mejor indicador es evaluar principalmente los factores como la resistencia en compresin las caractersticas de los agregados, el diseo de mezclas, la tcnica constructiva y el curado.

Recomendaciones para el Concreto de Abrasin.-

Teniendo claros estos conceptos es obvio que en la medida que desarrollemos las capacidades resistentes de la capa de concreto que soportara la abrasin, lograremos controlar el desgaste.

Se estima que la superficie aludida debe tener una resistencia la compresin mnima de 280 Kg/cm2 para garantizar una durabilidad permanente con respecto a la abrasin, lo cual indica que es necesario emplear relaciones Agua/Cemento bajas, el mejor Slump compatible con la colacin eficiente, agregados bien graduados y que cumplan con la norma ASTM C-33 o ITINTEC 400.037 para gradacin y abrasin, as como la menor cantidad posible de aire ocluido.

Al margen de estas precauciones previas a la produccin, esta demostrado que un elemento fundamental en el resultado final lo constituye la mano de obra y la tcnica de acabado.

Cuando se procede a realizar el acabado sin permitir la exudacin natural de la mezcla, la capa superficial se vuelve dbil al concentrarse el agua exudada, incrementndose localmente la relacin agua cemento.

Se considera que en condiciones normales, el acabado debe ejecutarse alrededor de dos horas luego de la colacin del concreto y habindose eliminado el agua superficial.

La cantidad de energa que pone el operario en el proceso de acabado tiene relacin directa con el grado de compactacin de la superficie habindose comprobado experimentalmente una gran diferencia cuando este trabajo se ejecuta con dos acabadoras mecnicas (de uso no muy corriente en nuestro medio).

Es usual apreciar la costumbre generalizada de espolvorear cemento sobre la superficie hmeda con el objeto de secarla y terminar antes con el acabado, lo cual constituye una practica negativa si aun continua la exudacin, pues la pelcula de cemento acta como una barrera impermeable reteniendo el agua y favoreciendo que disminuya la relacin agua cemento.

Si este procedimiento se ejecuta luego de la exudacin y se integra el cemento o un mortero seco con el resto de la pasta, el efecto es muy beneficioso pues se consigue reducir localmente la relacin agua cemento e incrementar la resistencia, por lo que el concepto bsico esta en la oportunidad en que se hace esto y no en la accin misma.

Otra precaucin importantsima esta constituida por la tcnica de curado, pues de nada sirve tener materiales y un diseo de mezclas excelente si luego no propiciamos las condiciones para que se desarrolle la resistencia, y que son temperatura y humedad adecuadas.

El curado debe de iniciarse inmediatamente despus de ocurrido el acabado superficial siendo recomendable mantenerlo no menos de 7 das cuando se emplea cemento Tipo I y un tiempo mayor si se emplea cementos de desarrollo lento de la resistencia.

Otras tcnicas de curado como el secado al vaco son mucho mas eficientes en cuanto a resultados, pero no constituyen soluciones que se puedan generalizar en nuestro medio por su costo, por lo que es necesario aplicar las tcnicas convencionales como son el riego continua a las arrroceras que son alternativas simples y efectivas y se aplican bien y con continuidad.

Una tcnica aplicada mundialmente y que mejora notablemente la resistencia a la abrasin de la superficie de concreto consiste en emplear el denominado Concreto Fibroso.

Hay una gran variedad de tratamientos adicionales para logra una superficie mucho mas resistente que la obtenida con un concreto standard, y para ciertos casos especiales no hay otra opcin que recurrir a ellos, sin embargo la recomendacin principal es el de no usarlos sin antes evaluarlos en forma practica. En le casos de productos del tipo que vienen listos para su uso de obra hay que tener cuidado pues los fabricantes no pueden cubrir con un solo producto la infinidad de parmetros involucrados en lo que al concreto se refiere, luego hay que aplicar las recomendaciones de ellos con sentido comn y comprobar sus bondades antes de incluirlos en obra.

III.- MATERIALES Y EQUIPOS

Balanza. Un aparato sensible, fcil de leer, con precisin del 0.05% de la masa de la muestra en cualquier punto dentro del rango usado para este ensayo.Estufa de Secado. Se debe mantener la temperatura uniforme.

Tamices. Serie de tamices que deben cumplir con la Norma ICONTEC 32. Se utilizaron los tamices 1 ", 1", ", ", N4, N8.Maquina de los ngeles.

IV.- PROCEDIMIENTOa) Se trabajo con una muestra representativa. La cual debe ser secada al horno a una temperatura de 110 ( 5 C segn una gradacin que se indica en las normas.

Tabla 1

Tamao de los TamicesPeso de los Tamaos (g)

PasaRetenidoABCD

1

1

3/8

N 41

3/8

N4

N81250 ( 25

1250 ( 25

1250 ( 10

1250 ( 102500 ( 10

2500 ( 102500 ( 10

2500 ( 105000 ( 10

TOTAL 5000 ( 10

b) Como la granulometra del agregado que tenemos tiene como tamao mximo nominal es de por lo tanto: Utilizaremos la Gradacin B.c) Como se procede a trabajar con el mayor % de incidencia; tomamos las especificaciones de la tabla 1, - ; - 3/8, el peso de los tamaos indicados son de 1250 ( 25 (g) y 1250 ( 10 (g) para los casos mencionados dando un total de 5000 ( 10 (g) por lo tanto procedemos a pesar de la siguiente manera dichas muestras:

d) Luego cada muestra debidamente pesada es llevada para realizar el ensayo de abrasin en la maquina de los ngeles donde adems de la muestra se procede a dar una carga abrasiva, la cual se da por nmero de esferas, segn las especificaciones.

Maquina de los ngeles

11 Esferas para la Gradacin BN de EsferasPeso de la Carga Abrasiva

A

B

C

D12

11

8

65000 ( 25

4584 ( 25

3330 ( 20

2500 ( 15

Nota: Para nuestro resultado obtenido (5000.5 g); la carga abrasiva es de 11 esferas.

e) El nmero de revoluciones es de 500 revoluciones. Primeramente daremos unas 100 revoluciones, quitamos las billas y procedemos a tamizar la muestra por la malla N 12 y el retenido se pesa.

f) Seguidamente se coloca de nuevo la muestra completa de nuevo y se colocan las billas. Para terminar con las 400 revoluciones faltantes.g) Se procede a tamizar el agregado grueso usando el tamiz nmero 12 donde el material pasante se desecha y se trabaja con el material retenido, el cual es lavado y secado al horno a una temperatura de 110 ( 5C.

h) Para finalmente pesar dicho material tanto pasante como retenido de la malla # 12 y as calcular el % de abrasin el cual para concreto no debe ser mayor al 50% segn normas.

% de Abrasin = P1 P2 x 100

P1

Donde:

P1 = Sumatoria de los pesos obtenidos segn el retenido de las mallas utilizadas.

P2 = Peso retenido por la malla # 12

III.- MEMORIA DE CLCULO Calculo del % de Abrasin:

% de Abrasin = 5000.0 3194.6 x 100

5000.0 % de Abrasin = 36.1%

Para la uniformidad: Para estas 100 revoluciones al comienzo.

Si:

Perdida 100 Rev. < > 0.20 Perdida 500 Rev.

5000.0 - 4793.5

5000.0 - 4009.0

= 0.208

IV.- CONCLUSIONES

1. El peso del material retenido y pasante de la malla # 12 (P2) puede variar ya que la muestra puede ser homognea o irregular lo que traera como consecuencia que vari el % de abrasin para cada caso.

2. El porcentaje de Abrasin es de 36.1% corresponde a un agregado BUENO, el agregado es Normalizado.

3. La uniformidad del agregado es de 0.208 no tiene dureza ni uniformidad.

V.- RECOMENDACIONES

1. Tener cuidado al realizar los pesos de tamizado para que no vari mucho los clculos.

2. Es necesario saber el peso del agregado seco, para hallar la uniformidad.

VI.- ANEXO:

FOTOS DEL ENSAYO DE LOS NGELES: Procedemos a tamizar nuestro material, para esto vamos a utilizar los tamices de y 3/4.

Procedemos a tamizar con la tamizadora mecnica, vamos a pesar 2500gr. de peso retenido en la malla de y tambin en la malla de

Ya teniendo nuestros pesos listo de cada malla, vamos a colocar la muestra en la mquina de los ngeles, para esto colocamos las 11 villas metlicas.

Programamos primeramente 100 vueltas en la maquina, despus de esto pesaremos el material y lo tamizaremos por la malla N 12, y tendremos el peso perdido, esto ser para hallar la uniformidad.

Despus de saber su peso, procedemos a programar las otras 400 vueltas, y del mismo modo tamizaremos el material por la malla N 12, al final de las mismas para obtener el peso perdido final y aplicar la frmula.

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Tecnologa del Concreto IIPgina 10

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