AGREGADOS

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

TECNOLOGIA DEL CONCRETO

I. INTRODUCCIN

Teniendo en cuenta que los agregados cumplen un papel importante en la resistencia y consistencia del concreto fresco o endurecido; es de suponer que la calidad de estos influir directamente en el comportamiento del concreto, por esta razn el ingeniero necesitara conocer las propiedades fsico-Mecnico de los agregados que han de utilizarse en obra.

La influencia de las propiedades de este material en las propiedades del concreto tiene efectos importante no slo en el acabado y calidad final del concreto sino tambin sobre la Trabajabilidad y consistencia al estado plstico, as como sobre la durabilidad, resistencia, propiedades elsticas y trmicas, cambios volumtricos y peso unitario del concreto endurecido.

II. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Anlisis genera de los agregados que vamos a utilizar despus para los diseos de mezclas.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Realizar el anlisis granulomtrico de los agregados finos y gruesos.

Determinar el contenido de humedad del agregado fino y grueso.

Determinar el peso unitario compactado del agregado fino y grueso.

Determinar el peso especfico de masa, saturado superficialmente seco, aparente.

III. MARCO TERICO

AGREGADO FINO

Los agregados finos consisten en arenas naturales o manufacturadas con tamaos de partcula que pueden llegar hasta 10mm

A. FUNCIN

El agregado fino o arena se usa como llenante, adems acta como lubricante sobre los que ruedan los agregados gruesos dndole manejabilidad al concreto.

Una falta de arena se refleja en la aspereza de la mezcla y un exceso de arena demanda mayor cantidad de agua para producir un asentamiento determinado, ya que entre ms arena tenga la mezcla se vuelve ms cohesiva y al requerir mayor cantidad de agua se necesita mayor cantidad de cemento para conservar una determinada relacin agua cemento

B. CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO FINO

Debe tener buena gradacin para que puedan llenar todos los espacios y producir mezclas ms compactas.

Las especificaciones permiten que el porcentaje que pasa por el tamiz No 50 este entre 10% y 30%; se recomienda el lmite inferior cuando la colocacin es fcil o cuando los acabados se hacen mecnicamente, como en los pavimentos, sin embargo en los pisos de concreto acabado a mano, o cuando se desea una textura superficial tersa, deber usarse un agregado fino que pase cuando menos el 15% el tamiz 50 y 3% el tamiz 100.

El modulo de finura del agregado fino utilizado en la elaboracin de mezclas de concreto, deber estar entre 1.8 y 3,3 para evitar segregacin del agregado grueso cuando la arena es muy fina; cuando la arena es muy gruesa se obtienen mezclas speras.

La presencia de materia orgnica en la arena que va a utilizarse en la mezcla de concreto llega a interrumpir parcial o totalmente el proceso de fraguado del cemento.

C. CONTENIDO DE MATERIA ORGNICA

(0 1)% Arena excelente

(1 2)% Arena que se puede utilizar en concretos de alta resistencia

(2 3)% Arena que se utiliza en concretos de mediana resistencia

(3 4)% Arena que no se puede utilizar en concreto

(4 5)% Arena demasiado mala

Si la arena presenta alto contenido de materia orgnica, se le puede lavar o elegir otra, dependiendo del anlisis de costos

Para concreto de alta calidad de resistencia se utilizan las arenas gruesas, clasificadas y muy limpias.

Las arenas medias y las arenas finas se utilizan para concretos de menores resistencias.

AGREGADO GRUESO

Los agregados gruesos o gravas, consisten de materiales extrados de rocas de cantera, triturados o procesados, piedra bola o canto rodado, cuyas partculas comprenden tamaos desde 4.75 mm hasta 6 pulgadas, para los fragmentos ms grandes.

A. FUNCIN

Teniendo en cuenta que el concreto es una piedra artificial, el agregado grueso es la materia prima para fabricar el concreto. En consecuencia se debe usar la mayor cantidad posible y del tamao mayor, teniendo en cuenta los requisitos de colocacin y resistencia.

Hasta para la resistencia de 250kgr/cm2 se debe usar el mayor tamao posible del agregado grueso; para resistencias mayores investigaciones recientes han demostrado que el menor consumo de concreto para mayor resistencia dada (eficiencia), se obtiene con agregados de menor tamao.

Se llama eficiencia del concreto a la relacin entre la resistencia del concreto y el contenido de cemento. El concreto de alta resistencia, mientras ms alta sea esta, menor deber ser el tamao mximo para que la eficiencia sea mxima. Para cada resistencia existe un margen estrecho del valor del tamao mximo por debajo del cual es necesario aumentar el contenido del cemento.

En concretos de mediana y baja resistencia mientras mayor sea el tamao mayor es la eficiencia.

B. CARACTERISTICAS DE UN BUEN AGREGADO GRUESO

Debe tener una buena gradacin con tamaos intermedios, la falta de dos o ms tamaos sucesivos puede producir problemas de segregacin.

Un tamao mximo adecuado a las condiciones de la estructura.

Debe evitarse el uso de agregados planos o alargados.

Una adecuada densidad aparente est entre 2.3 y 2.9 gr/cm3. Cuanto mayor es su densidad mejor es su calidad y mejor su absorcin, que oscila entre 1 y 5%.

Las partculas con formas angulosas producen mezclas speras y difciles de manejar.

No debe contener terrones de arcilla, ni partculas deleznables; generalmente se limita al contenido de finos entre 1 y 3%, para que permita una adecuada adherencia de las partculas y el cemento en las mezclas.

El agregado grueso debe tener una resistencia al desgate en la mquina de los ngeles que garantice su dureza. Los lmites recomendados son: Si el agregado va a ser usado en lozas de concreto o en pavimentos rgidos el desgaste debe ser menor del 30%, si va a ser usado en otras estructuras el sesgaste debe ser menor del 40%.

Agregados con partculas esfricas y cubicas son los ms convenientes para concreto, porque tienen mayor resistencia y es menor el consumo de cemento debido al mayor acomodo de las partculas, o sea mayor cantidad de material por unidad de volumen.

IV. CARATERSTICAS GENERALES DE LOS AGREGADOS

CARACTERSTICAS

IMPORTANCIA

Resistencia a abrasin y degradacin

Resistencia al desgaste en pavimentos y pisos

Resistencia a congelacin-deshielo

Descascaramiento de la superficie, aspereza, perdida de seccin, deformacin

Resistencia a sulfatos

Descascaramiento de la superficie, aspereza, prdida de seccin, deformacin

Absorcin y humedad superficial

Control de calidad del concreto

V. DESARROLLO DE LA PRCTICA

1. CONTENIDO DE HUMEDAD

PROCEDIMIENTO

1. Colocamos la muestra hmeda a ensayar en un depsito adecuado, del cual vamos a determinar su peso.

2. Llevamos el recipiente con muestra hmeda a la estufa y lo dejamos por 24 horas.

3. Luego sacamos la muestra, dejamos enfriar y finalmente volvemos a pesarlo.

EXPRESIN DE RESULTADOS

W%=

Fig1. Pesando la tara conteniendo agregado fino

Fig3. Pesando la tara conteniendo agregado grueso

Fig2. Ingresamos las muestras a la estufa por 24 horas.

AGREGADO FINO

TARA

N 1

N 2

N 3

W Tara (gr.)

26.20

26.00

26.00

W Tara + M Hmeda (gr.)

72.50

84.40

97.60

W Tara + M seca (gr.)

70.40

81.90

94.60

WW (gr.)

2.10

2.50

3.00

WS (gr.)

44.20

55.90

68.60

W (%)

4.75

4.47

4.37

W(%)Promedio

4,53

AGREGADO GRUESO

TARA

N 1

N 2

N 3

W Tara (gr.)

26.20

43.50

39.20

W Tara + M Hmeda (gr.)

223.35

317.70

304.30


221.20

315.00

301.70

WW (gr.)

2.15

2.70

2.60

WS (gr.)

195.00

271.50

262.50

W (%)

1.10

0.99

0.99

W(%)Promedio

1,03

2. PESO UNITARIO VOLUMETRICO

A. PESO UNITARIO SUELTO

1. Llenar el recipiente con una pala hasta rebosar, dejando caer el agregado desde una altura no mayor de 5 cm. Por encima del borde superior del recipiente. Tomar las precauciones necesarias para impedir en lo posible la segregacin de las partculas. Eliminar el excedente del agregado con una reglilla.

2. Determinar el peso neto del agregado en el recipiente (Wagregado suelto).

3. Obtener el peso unitario suelto del agregado, mediante la siguiente formula:

FORMULA A UTILIZAR

Puv.suelto. =

AGREGADO FINO

Dimetro(D)(cm)

15.6

Altura(H)(cm)

30.2

V recipiente(cm3)

5772.262

W recipiente(gr)

11275

W recipiente+ W Afino(gr)

18910

W A grueso(gr)

7635

PUV compactado(gr/cm3)

1.3227

PUV compactado(kg/m3)

1322.7

El peso unitario volumtrico del agregado fino es: 1322.7 kg/m3

AGREGADO GRUESO

Dimetro(D)(cm)

15,6

Altura(H)(cm)

30,2

V recipiente(cm3)

5772.262

W recipiente(gr)

11275


18670

W Afino(gr)

7395

PUV suelto(gr/cm3)

1.2811

PUV suelto(kg/m3)

1281.1

El peso unitario volumtrico del agregado grueso es: 1281.1 kg/m3

3. PESO UNITARIO COMPACTADO

PROCEDIMIENTO

1. Llenamos el recipiente hasta la tercera parte y nivelamos la superficie con la mano, luego apisonamos la muestra con la barra compactadora mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie. Llenamos hasta 2/3 partes del recipiente y compactamos nuevamente con 25 golpes como antes. Luego llenamos a la medida hasta rebosar, golpendola 25 veces con la barra compactadora, se enrasa el recipiente utilizando la barra compactadora como regla y desechando el material sobrante.

2. Cuando se apisona la primera capa, se procurar que la barra no golpee el fondo, slo emplearemos una fuerza suficiente para que la barra compactadora penetre en la ltima capa del agregado colocado en el recipiente.

3. Seguidamente determinamos el peso neto del agregado en el recipiente (Wa),

4. para finalmente obtener el peso unitario compacto del agregado al multiplicar dicho peso por el factor (f) calculado en anteriormente o el volumen interior del molde.

EXPRESIN DE RESULTADOS

PUV compactado =

AGREGADO FINO

Dimetro(D)(cm)

15,6

Altura(H)(cm)

30,2

V recipiente(cm3)

5772.262

W recipiente(gr)

11275


20490

W Afino(gr)

9215


1.5964

PUV compactado(kg/cm3)

1596.4

El peso unitario volumtrico del agregado fino es: 1596.4 kg/cm3

AGREGADO GRUESO

Dimetro(D)(cm)

15,6

Altura(H)(cm)

30,2

V recipiente(cm3)

5772.262

W recipiente(gr)

11275


19660

W A grueso(gr)

8385


1.453

PUV compactado(kg/m3)

1453

El peso unitario volumtrico del agregado grueso es: 1453 kg/m3

3. PESO ESPECFICO Y GRADO DE ABSORCION

AGREGADO FINO

PROCEDIMIENTO

1. Colocamos aproximadamente 1000gr de agregado fino en el horno, luego esa misma muestra la dejamos saturar por 24h.

2. Luego de haber saturado extendemos sobre una superficie absorbente expuesta al aire libre, removemos con frecuencia hasta lograr un secado uniforme, continuamos esta operacin hasta que los granos el agregado fino no se adhiera entre s, para ello utilizamos el molde cnico.

3. Hacemos la prueba del cono para saber si la muestra se encuentra saturada superficialmente seca, para lo cual llenamos el cono con el AF en tres capas compactando cada una de ellas con 9, 9,8 golpes respectivamente, acumulando un total de 25 golpes. Si al quitar el cono el material no pierde la forma obtenida, entonces debemos continuar secando, realizando la prueba del cono peridicamente, hasta lograr dicho objetivo.

4. Una vez logrado el estado de SSS, tomamos una muestra de 500g y la sumergimos en una fiola, agitamos y aforamos la fiola hasta la marca de 500ml, determinando antes el volumen de agua (Va) que se ha aadido par alcanzar la marca de 500ml.

5. Finalmente sacamos la muestra de la fiola y en una tara, previamente pesada, la llevamos al horno por 24h y determinamos su peso seco al horno (Wo).

EXPRESION DE RESULTADOS

W sss=500g

W Fiola (gr.)

170.00

W Fiola + agregado (gr.)

670.00

W Fiola + agregado + agua (gr.)

970.00

Volumen de agua aadida(Va)

300,00

Volumen del recipiente(V)

500,00

TARA

N1

W Tara (gr.)

95.00


571

W Muestra seca (Wo)(gr.)

476

A. PESO ESPECIFICO DE MASA

=2.4gr/cm3

B. PESO ESPECIFICO SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO

=2.5gr/cm3

C. PESO ESPECIFICO APARENTE

=2.7gr/cm3

D. GRADO DE ABSORCION

=6.38%

AGREGADO GRUESO

PROCEDIMIENTO

1. Elegimos una muestra aproximada entre 5kg y 6kg de agregado grueso, la secamos y luego la saturamos por un periodo de 24h.

2. Sacamos la muestra saturada y ponemos a secar sobre una superficie hasta observar que el agregado no contenga agua en su superficie.

3. Tomamos un peso de 5128g de agregado superficialmente seco.

4. Colocamos la muestra tomada en una canastilla y la sumergimos para encontrar su peso en el aire saturada, previamente pesamos la canastilla.

5. Finalmente llevamos la muestra al horno para determinar su peso al aire seco al horno.

EXPRESION DE RESULTADOS

Wsss= 4175gr (B)

W Canastilla sumergido(gr.)

1000

W Canastilla + agregado saturado sumergido (gr.)

3525

W agregado sumergido (C)(gr.)

2525

TARA

N1

W Tara (gr.)

235


4365

W Muestra seca(A)(gr.)

4130

A. PESO ESPECIFICO DE MASA

=2.5gr/cm3

B. PESO ESPECIFICO SATURADO SUPERFICIALMENTE SECO

=2.53 gr/cm3

C. PESO ESPECIFICO APARENTE

=2.57

D. GRADO DE ABSORCION

=1.1%

4. ANLISIS GRANULOMTRICO EQUIPO

TOMAMOS APROXIMADAMENTE 50KG

Juego de tamices (3,1 , , 3/8, N 4, N 8, N 16, N 30, N 50, N 100

Balanza con precisin de 0.01 gr.

PROCEDIMIENTO Y RESULTADOSAGREGADO GRUESO

1. Tamizamos en el juego de tamices (3,1 ,3/4, 3/8) una cantidad de 7450 gr de agregado grueso.

2. Luego anotamos el peso de agregado retenido en cada tamiz y elaboramos un cuadro con los pesos retenidos (PR), porcentaje de pesos retenidos (%PR), porcentaje de pesos acumulados retenidos (%PAR).

W Agregado Grueso: 7450gr

TAMIZ

PR(gr)

%PR

%PRA

%PASA

N

ABERT(mm)

3"

75.0

0

0

0

100

1 1/2"

37.5

485

6.51

6.51

93.49

1"

25.4

1770

23.76

30.27

69.73

3/4"

19.0

3245

43.56

73.83

26.17

1/2"

12.7

1510

20.27

94.09

5.91

3/8"

9.5

310

4.16

98.26

1.74

N4

4.8

110

1.48

99.73

0.27

cazoleta

20

0.27

100.00

0.00

3. Ahora graficamos la curva granulomtrica del agregado grueso, con la abertura de cada tamiz en el eje x y el %PASA en el eje y; teniendo en cuenta los husos granulomtricos establecidos por las normas ASTM.

ABERT(mm)

H G INFERIOR

H G SUPERIOR

75.00

100

100

37.50

95

100

19.00

35

70

9.50

10

30

4. Ahora calculamos el modulo de finura del agregado grueso.

MF=

MF= =7. 786

Como el modulo finura para un agregado grueso debe estar entre 6.2 y 7.3, con lo obtenido podemos concluir que el agregado grueso es un material mal gradado; por lo que se debe corregir primero la curva granulomtrica a partir de adicionar gravas finas de otra cantera, volver a calcular los PR y %PAR, y as obtener un nuevo mdulo de finura que se encuentre dentro de los parmetros permisibles.

AGREGADO FINO

1. Tamizamos en el juego de tamices (N4, N8, N16, N30, N50, N100) una cantidad de 1200 gr de agregado fino.

2. Luego anotamos el peso de agregado retenido en cada tamiz y elaboramos un cuadro con los pesos retenidos (PR), porcentaje de pesos retenidos (%PR), porcentaje de pesos acumulados retenidos (%PAR).

W Agregado Fino: 1200gr

TAMIZ

PR(gr)

%PR

%PRA

%PASA

N

ABERT(mm)

4

4,76

160

13.33

13.33

86.67

8

2,36

195

16.25

29.58

70.42

16

1,18

165

13.75

43.33

56.67

30

0,60

180

15.00

58.33

41.67

50

0,30

235

19.58

77.92

22.08

100

0,15

230

19.17

97.08

2.92

cazoleta

35

2.92

100.00

0.00

3. Ahora graficamos la curva granulomtrica del agregado grueso, con la abertura de cada tamiz en el eje x y el %PASA en el eje y; teniendo en cuenta los husos granulomtricos establecidos por las normas ASTM.

ABERT(mm)

H G INFERIOR

H G SUPERIOR

AGREGADO FINO

4,76

95

100

86.67

2,36

80

100

70.42

1,18

50

85

56.67

0,60

25

60

41.67

0,30

10

30

22.08

0,15

2

10

2.92

4. Ahora calculamos el modulo de finura del agregado fino.

MF=

MF= =3.2

Como el modulo de finura para un agregado fino debe estar entre 1.8 y 3.3, con el resultado obtenido podemos concluir que se trata de una arena gruesa con modulo de finura igual a 3.2.

5. PORCENTAJE DE FINOS

PROCEDIMIENTO

1. Tomamos una muestra aproximada 1kg, la secamos y determinamos su peso seco.

2. Por el mtodo de lavado, lavamos la muestra sobre el tamiz N200, hasta que el agua pase limpia; entonces secamos y determinamos el nuevo peso lavado.

3. utilizaremos la siguiente formula

Donde:

F =% de material que pasa el tamiz N200

Wo = Peso seco de la muestra original (en g).

W1 = Peso Seco de la muestra despus del lavado (en g)

Procesamiento de datos y Resultados

Peso tara

70

gr.

Peso tara + Agregado seco Inicial

570

gr.

Peso tara + Agregado seco Final

553

gr.

Finos Menores al tamiz N 200

2.98

%

El porcentaje de finos es 2.98 % < 5%, por lo que es apto para utilizarse

AGREGADO GRUESO

W seco inicial del A. Grueso (gr)

1015

W seco del A. Grueso lavado(gr)

990

% FINOS =

2.46

El porcentaje de finos es 2.46% < 3%, por lo que es apto para utilizarse

VI. RESUMEN

AGREGADO GRUESO

Ensayo

Valor

Comentario

Puss

1281.1Kg./m3

Este valor se encuentra dentro del rango

Pusc

1453Kg./m3

No hay Rango que determine la norma tcnica

Mf

7.786


Pemasa

2.50gr./cm3

Los pesos especficos s se encuentran en el rango

Pe sss

2.53gr./cm3

Pea

2.57gr./cm3

Absorcin

1.09%


(%)

1.10%


% finos

2.98%

AGREGADO FINO

Ensayo

Valor

Comentario

Puss

1322.7Kg./m3

Se encuentra fuera del rango

Pusc

1596Kg./m3

Se encuentra fuera del rango

Mf

3.2

Se encuentra fuera del lmite

Pemasa

2.4gr./cm3

Los pesos especficos s se encuentran en el rango

Pe sss

2.5gr./cm3

Pea

2.7gr./cm3

% finos

2.46%

Valor relativamente bajo, lo cual nos dice que es arena gruesa

Absorcin

6.38%


(%)

4,53%


VII. CONCLUSIONES

La funcin principal de los agregados en el concreto es la de crear un esqueleto rgido y estable lo que se logra unindolos con cemento y agua.

Es de vital importancia que se cumpla con los requerimientos de los agregados para as lograr una mezcla de concreto que satisfaga los requerimientos de uso.

VIII. BIBLIOGRAFA

www.wikipedia.org/agregados

G:\el concreto El Agregado Fino Del Concreto.htm

Resistencia de materiales/Luis Ortiz Berrocal

curva granulometrica

TAMIZ7537.525.41912.79.54.7610093.48993288590604369.73154362416107726.1744966442953035.90604026845637971.74496644295302870.268456375838937337537.5199.51009535107537.5199.51001007030

DIAMETRO DEL TAMIZ

% QUE PASA

H G INFERIOR4.762.361.180.60.30.1595805025102H G SUPERIOR4.762.361.180.60.30.1510010085603010AGREGADO FINO4.762.361.180.60.30.1586.6770.4256.6741.6722.082.92

DIAMETRO DEL TAMIZ

% PASA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA-EAPICPgina 19

100

0

1

0

x

W

W

W

F

-

=

AGREGADOS

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