PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIA

LABORATORIO DE MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN

2015 - 1

TERCERA PRÁCTICA AGREGADO FINO PARA CONCRETO

OBJETIVO El objetivo de esta práctica es determinar la granulometría y las características físicas del agregado fino

utilizado para fabricar concreto, siguiendo los procedimientos especificados en las Normas Técnicas

Peruanas.

PRUEBA ESCRITA (5 puntos) Al inicio de la práctica los alumnos responderán un cuestionario basado en el tema del laboratorio. Para

ello, deberán leer previamente el capítulo N°5: “Agregados para concreto” (Páginas 103 a la 113) del

libro: “Diseño y Control de Mezclas de Concreto” de la Asociación de Cementos Portland y las siguientes

normas técnicas:

- NTP 339.185 AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para contenido de humedad total

evaporable de agregados por secado.

- NTP 400.012 AGREGADOS. Análisis granulométrico del agregado fino, grueso y global.

- NTP 400.017 AGREGADOS. Método de ensayo para determinar el peso unitario del agregado.

- NTP 400.022 AGREGADOS. Método de ensayo normalizado para peso específico y absorción del

agregado fino.

- NTP 400.037 AGREGADOS. Especificaciones normalizadas para agregados en hormigón (concreto)

TRABAJO DE CAMPO (3 puntos) Y DE GABINETE (2 puntos) Con los datos obtenidos durante la sesión llenar el formato disponible en el campus virtual y

subirlo en documento del curso a más tardar dos días después de realizada la práctica.

ENSAYO : GRANULOMETRIA DEL AGREGADO FINO

NORMA : ASTM C136 y NTP 400.012

Equipo: - Balanza con aproximación de 0.1 gr.

- Mallas ASTM: 3/8", #4, #8, #16, #30, #50, #100 y #200.

- Equipo para cuartear el material, cucharones y bandejas.

- Formularios para anotar los datos.

Técnica experimental:

Pesar 2000 gr. de material, separar por cuarteo aproximadamente 500 gr. y

anotar el peso exacto del material separado, como peso inicial del ensayo.

Tamizar el material por los tamices indicados, verificando previamente que éstos

se encuentren bien ubicados, es decir los de mayor abertura encima de los de menor

abertura y al final la bandeja. El tamizado se realiza en la máquina zarandeadora durante

un tiempo aproximado de tres minutos.

Retirar el juego de mallas de la máquina zarandeadora, esperar un tiempo

prudencial para que las partículas finas se depositen en las mallas y en la bandeja y

luego pesar las fracciones del material retenido en cada una de ellas ( malla #4,

#8,........#200 y bandeja ). Se debe verificar que no queden partículas presas en las

aberturas de las mallas.

Anotar los pesos y otros datos necesarios en el formulario correspondiente

Cálculo de resultados: Se suman los pesos de las fracciones retenidas en cada una de las mallas y se

verifica que el resultado de esta suma no difiera en más de 0.3% del peso inicial del

ensayo. Si esta condición no se cumple se deberá repetir el ensayo.

Se calcula luego el porcentaje retenido en cada una de las mallas ( rn ).

Asimismo, considerando que el tamizado se hubiera realizado en una sola malla, se

calcula el porcentaje retenido acumulado por cada malla ( Rn ) y el porcentaje que pasa

por cada malla, acumulado ( Pn ).

Los porcentajes se dan con una aproximación de 1%, si el porcentaje que pasa la malla

#200 es menor que 10% entonces, para esa malla, se reporta el resultado con

aproximación de 0.1%.

Con los resultados obtenidos calcular el "Módulo de Finura" y trazar la "Curva

Granulométrica" del agregado fino en el formulario correspondiente, utilizando útiles de

dibujo.

ENSAYO: PESO UNITARIO DEL AGREGADO FINO NORMA: ASTM C29 y NTP 400.017

Equipo: - Balanza con aproximación de 5 gr.

- Recipiente cilíndrico: Volumen = 3.150 dm³

Peso = 3.090 kg.

- Varilla de fierro liso de 5/8" de diámetro ( pisón estándar ).

- Cucharones.

- Formulario.

Técnica experimental: Se llena el recipiente con arena, hasta la tercera parte y se apisona con 25 golpes

de la varilla de fierro, distribuidos uniformemente sobre la superficie y tratando de no

tocar el fondo.

Las otras dos terceras partes se llenan en dos capas, cada una de un tercio de la

altura del molde y se procede de la misma manera que en la primera capa, pero al

apisonar se trata de pasar el pisón aproximadamente 2.5 cm. a la capa anterior.

Finalmente se enrasa la superficie con la varilla de acero y se pesa el recipiente con la

arena apisonada.

Se realizaran dos ensayos con el agregado apisonado para determinar el valor

promedio del Peso Unitario Compactado, por varillado.

Asimismo, se realizan dos ensayos con la arena sin varillar (suelta) para

determinar el Peso Unitario Suelto.

Anotar los pesos y otros datos necesarios en el formulario correspondiente.

Cálculo de resultados: El Peso Unitario se determina utilizando las fórmulas indicadas en el formulario

correspondiente. El P.U. compactado es el promedio de los dos valores determinados en

los ensayos para el material apisonado, el P.U. suelto se calcula de manera similar

tomando los valores de los ensayos con el material sin apisonar.

ENSAYO: PESO ESPECÍFICO Y ABSORCION DEL AGREGADO FINO NORMA: ASTM C128 y NTP 400.022

Equipo: - Balanza con aproximación de 0.1 gr.

- Molde cónico y pisón.

- Matraz de 500 ml.

- Horno.

- Cucharones y bandejas.

- Formularios.

Técnica experimental:

Pesar aproximadamente 1000 gr. de agregado fino y colocarlos en una superficie

plana y limpia. Agregarle agua mezclando continuamente hasta que sobrepase el estado

“Saturado Superficialmente Seco” (SSS).

Se vierte un poco del material en el molde cónico colocado en una superficie

dura y lisa, con el diámetro mayor como base. Se apisona 25 veces, dejando caer el

pisón desde una altura de 5 mm y se retira el molde verticalmente, si la arena conserva

la forma del molde quiere decir que está muy húmeda y se procede a secarla hasta llegar

al estado Saturado Superficialmente Seco. Se reconoce el estado de humedad SSS

cuando al hacer la prueba descrita anteriormente, al retirar el molde el material se

desmorona al primer golpe de la base.

Introducir 500 gr. del agregado fino SSS en el matraz, llenarlo con agua hasta el

90 % de su capacidad calibrada y rodarlo suavemente para expulsar las burbujas de aire

atrapado, enrasar y pesarlo.

Sacar la arena del matraz usando un frasco lavador, para extraer todas las

partículas y el agua a una bandeja.

Colocar la bandeja con la arena mojada en el horno, secar durante 24 horas a

110 ± 5°C. Pesar la arena seca al día siguiente, después de enfriarse por 1±½ horas.

Anotar los pesos y otros datos necesarios en el formulario correspondiente.

Cálculo de resultados: El Peso Específico y la Absorción del agregado fino se determinan utilizando las

fórmulas indicadas en el formulario correspondiente.

ENSAYO: HUMEDAD NATURAL DEL AGREGADO FINO NORMA: ASTM C566 y NTP 339.185

Equipo: - Balanza con aproximación de 0.1 gr.

- Horno.

- Cucharones y bandejas.

- Formularios.

Técnica experimental: Tomar aproximadamente 500 gr. de agregado fino en “estado natural de humedad”,

pesarlo con aproximación de 0.1 gr. y colocarlo al horno a 100 ± 5°C durante 24 horas.

Al día siguiente pesar el material en Estado Seco.

Anotar los pesos y otros datos necesarios en el formulario correspondiente.

Cálculo de resultados: La Humedad Natural del agregado se determina utilizando la formula indicada

en el formulario correspondiente.

ENSAYO: % QUE PASA LA MALLA #200 EN AGREGADO FINO NORMA: ASTM C117 y NTP 400.018

Equipo: - Balanza con aproximación de 0.1 gr.

- Mallas ASTM: #16 y #200.

- Recipiente que pueda contener a la muestra cubierta con agua.

- Horno que permita mantener una temperatura comprendida entre

105°C y 115°C.

Técnica experimental:

Pesar 1500 gr. de agregado fino (secado al horno 24 horas), separar por cuarteo

aproximadamente 300 gr. y anotar el peso exacto del material separado, como peso seco

de la muestra de ensayo (P1).

Colocar la muestra en el recipiente y adicionar agua suficiente para cubrirla.

Agitar la muestra vigorosamente con el fin de separar completamente todas las

partículas más finas que el tamiz #200 de las partículas gruesas y llevar el material fino

a la suspensión.

Verter inmediatamente el agua de lavado conteniendo los sólidos suspendidos y

disueltos sobre los tamices, colocando el tamiz más grueso en la parte superior. Tener

cuidado para evitar tanto como sea posible, la decantación de las partículas más gruesas

de la muestra.

Adicionar una segunda carga de agua a la muestra en el recipiente, agitar y

decantar como antes. Repetir esta operación hasta que el agua de lavado esté clara.

Retornar, al recipiente, todo el material retenido sobre los tamices mediante un

chorro de agua. Secar el agregado lavado a peso constante a una temperatura entre

105°C y 115°C y tomar el peso del agregado lavado seco (P2).

Anotar los pesos y otros datos necesarios en el formulario correspondiente.

Cálculo de resultados: Calcular la cantidad de material que pasa el tamiz N°200 por vía húmeda de la siguiente

manera:

100)(

1

21 xP

PPA

Donde:

A = % de material más fino que la malla N°200, determinado por vía húmeda.

P1 = Peso seco de la muestra original, en gramos

P2 = Peso seco de la muestra ensayada, en gramos

INFORME (10 puntos)

El informe será grupal y deberá contener, obligatoriamente y en el orden indicado, los

siguientes puntos:

Carátula.

1. Introducción. Breve descripción general del tema de la práctica y del contenido del informe.

2. Objetivos de la práctica.

3. Ensayos realizados. Descripción de las pruebas realizadas: procedimiento y condiciones de los ensayos, equipos

empleados y normas utilizadas.

4. Resultados obtenidos. Valores medidos en los ensayos. Cálculos realizados. Tablas de resultados.

5. Evaluación de resultados. Comparación con valores esperados o típicos. Cualquier tabla o gráfico que se considere

necesario.

6. Comentarios y conclusiones. Posibles fuentes de error de los ensayos. Cualquier observación o comentario que se

considere relevante.

Anexos: Formatos de toma de datos de los ensayos. Formatos de resultados.

El plazo máximo de entrega del informe es una semana después de la fecha de la práctica.

San Miguel, 13 de Abril de 2015.

Indicaciones para elaborar el Segundo y Tercer informe: “Agregado grueso y fino”

Del informe:

1. El informe se presentará en un solo formato.

2. Se considerará en la evaluación la redacción y ortografía.

3. Las tablas de los formatos usados se incluirán en el informe en Excel, Word, etc.

Estas tablas deben estar numeradas y tener un título en la parte superior.

4. Las imágenes serán enumeradas y descritas en la parte inferior (Ejemplo: Fig.1

Transductor LVDT).

5. Las imágenes o textos extraídos de libros ó internet deberán estar referenciadas.

6. Los formatos usados en el laboratorio formarán parte de los anexos.

7. Deberán utilizar obligatoriamente la carátula de documentos del curso, sin hoja de

respeto. (no es necesario que sea impreso a colores).

8. No deberá llevar folder, es suficiente que sea engrapado.

9. El informe se colocará en el buzón del curso en el segundo piso de la Sección de

Ing. Civil hasta las 5p.m. del día que corresponda.

De los resultados de ensayos: Además de lo solicitado en la guía.

1. Descripción del equipo empleado: Agitador mecánico de tamices, balanzas,

tamices, picnómetros, herramientas, etc. (colocar imágenes).

2. Dibujar con instrumentos de dibujo (pistoletes y lápiz) la curva granulométrica del

agregado en el formato subido en documentos del curso.

3. Mostrar la secuencia de pasos para obtener los resultados.

4. Expresar los porcentajes que pasan de la granulometría aproximados al 1 %.

5. Expresar el peso específico con dos decimales.

6. Expresar los pesos unitarios (suelto y varillado) con dos decimales y en gr/cm3

De la evaluación de resultados: Además de lo solicitado en la guía.

1. Tipo de curva de granulometría obtenida (uniforme, bien graduado, etc.).

2. Comparar los porcentajes que pasan de la granulometría del agregado con los

rangos de los HUSOS de la norma correspondiente.

3. Comparará los valores del peso específico, pesos unitarios, porcentajes de

humedades con valores típicos encontrados en libros, internet, etc (con la

referencia respectiva).

4. Evaluar el modulo de finura del agregado obtenido.

5. Agregar lo que consideren necesario.

De los Comentarios y conclusiones: Además de lo que el grupo considere necesario.

1. Evaluar si los procedimientos realizados en el laboratorio están de acuerdo a

norma NTP o ASTM.

2. Evaluar si las precisiones de las balanzas están de acuerdo a norma.

3. Comentar sobre la forma y textura del agregado en estudio.

4. En la sesión de agregado fino evaluar el porcentaje que pasa la malla N°200, su

importancia y efectos en el concreto.