Botella de Arena

Universidad Alas Peruanas -- Filial Tacna

PRUEBA DE POLVO CONTENIDO Y ENSAYO DE HUMEDAD DE LA ARENA

1. OBJETIVOS

Investigar, analizar y ejecutar la prueba de polvo contenido sobre una muestra de arena

Determinar el porcentaje (%) de polvo contenido de dicha muestra examinada Determinar y analizar el contenido de humedad (%) de la muestra analizada

2. MARCO TEÓRICO

a. La arena como Material de Construcción

La arena es un conjunto de partículas de rocas disgregadas que Constituyen los materiales áridos de la albañilería, utilizados para dar distintas texturas y consistencia a las mezclas y morteros.

La arena es el material que resulta de la desintegración natural de las rocas se obtiene de la trituración de las mismas, y cuyo tamaño es inferior a los 5mm.Para su uso se clasifican las arenas por su tamaño. A tal fin se les hace pasar por unos tamices que van reteniendo los granos más gruesos y dejan pasar los más finos.

Arena fina : es la que sus granos pasan por un tamiz de mallas de 1mm de diámetro y son retenidos por otro de 0.25mm.

Arena media : es aquella cuyos granos pasan por un tamiz de 2.5mm de diámetro y son retenidos por otro de 1mm.

Arena gruesa : es la que sus granos pasan por un tamiz de 5mm de diámetro y son retenidos por otro de 2.5mm.

Las arenas de granos gruesos dan, por lo general, morteros más resistentes que las finas, si bien tienen el inconveniente de necesitar mucha pasta de conglomerante para rellenar sus huecos y será adherente. En contra partida, el mortero sea plástico, resultando éste muy poroso y poco adherente. El hormigón o concreto es un material formado por cemento, arena de diferentes granulometrías, agua y aditivos que, mezclado en diferentes proporciones, permite obtener el concreto que es distribuido. Es un material vivo, no almacenable, ya que su tiempo de uso se limita a 90 minutos; a partir de los cuales el concreto pierde sus propiedades. Las características especiales de este material obligan a fabricar bajo pedido, adecuando la producción a la situación geográfica, al horario y ritmo de cada

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES PÁGINA 1

http://es.wikipedia.org/wiki/Roca


obra, debiendo optimizar los recursos para ofrecer no sólo un producto de calidad sino un buen servicio al cliente.Cualquiera sea el tipo de material utilizado, sus partículas deben ser duras y resistentes, ya que el concreto, como cualquier otro material se romperá por su elemento más débil. Si el agregado es de mala calidad sus partículas se romperán antes que la pasta cemento, o el mortero.

Agregado Fino :Un agregado fino con partículas de forma redondeada y textura suave ha demostrado que requiere menos agua de mezclado, y por lo tanto es preferible en los morteros. Se acepta habitualmente, que el agregado fino causa un efecto mayor en las proporciones de la mezcla que el agregado grueso.- Los primeros tienen una mayor superficie específica y como la pasta tiene que recubrir todas las superficies de los agregados, el requerimiento de pasta en la mezcla se verá afectado por la proporción en que se incluyan éstos.

La experiencia indica que las arenas con un módulo de finura ( MF ) inferior a 2.5 dan hormigones con consistencia pegajosa, haciéndolo difícil de compactar. Arenas con un módulo de finura de 3.0 han dado los mejores resultados en cuanto a trabajabilidad y resistencia a la compresión.

Agregado Grueso : Numerosos estudios han demostrado que para una resistencia a la compresión alta con un elevado contenido de cemento y baja relación agua-cemento el tamaño máximo de agregado debe mantenerse en el mínimo posible (12,7 a 9,5 ). En principio el incremento en la resistencia a medida que disminuye el tamaño máximo del agregado se debe a una reducción en los esfuerzos de adherencia debido al aumento de la superficie específica de las partículas. Se ha encontrado que la adherencia a una partícula de 76 mm. es apenas un 10% de la correspondiente a una de 12,5 mm., y que excepto para agregados extremadamente buenos o malos, la adherencia es aproximadamente entre el 50 a 60% de la resistencia de la pasta a los 7 días. Las fuerzas de vínculo dependen de la forma y textura superficial del agregado grueso, de la reacción química entre los componentes de la pasta de cemento y los agregados. Otro aspecto que tiene que ver con el tamaño máximo del agregado es el hecho de que existe una mayor probabilidad de encontrar fisuras o fallas en una partícula de mayor tamaño provocadas por los procesos de explotación de las canteras (dinamitado) y debido a la reducción de tamaño (trituración), lo cual lo convertirá en un material indeseable para su utilización en concreto. También se considera que la alta resistencia producida por agregados de menor tamaño se debe a una baja en la concentración de esfuerzos alrededor de las



partículas, la cual es causada por la diferencia de los módulos elásticos de la pasta y el agregado.

3. MARCO PRACTICO: PRACTICA 01

Mediante este marco determinaremos la cantidad de polvo (%) contenida de una muestra de arena.

MATERIALES CANTIDADES

Arena fina 01 kgBotella de vidrio 01 undAgua 01 litroRegla de 20cm 01 undProbeta milimetrada 01 undembudo 01 und

Practica 01

Procedimiento:

Tomar una porción de arena de 150 cm3, equivalente a 5.305 cm de la altura interna de la botella

Medir con la probeta un volumen de agua igual a 03 veces el volumen de la arena

Ingresar la arena y el agua en la botella de vidrio, agitar fuertemente, durante un minuto

Colocar la botella sobre una superficie plana y dejar reposar por una (01) hora Tomar la regla y medir el espesor o altura del asentamiento de polvo de arena

depositada por encima de la arena sedimentada.

DATOS OBTENIDOS:

Volumen total de la muestra de arena 150 cm3

Volumen de agua (3 veces el volumen de la arena) 450 cm3

Diámetro interno de la botella 6 cm área = 28.27cm2

Altura de arena obtenida dentro de la botella con 150 cm3 5.305 cm.Altura de polvo de arena asentada sobre la arena 4 mm = 0.40 cmVolumen de polvo de arena obtenido con 0.40 cm de espesor.

11.308 cm3

Porcentaje de polvo de arena obtenido 7.538%



FORMULAS APLICADAS:

Altura de arena obtenida dentro de la botella con 150 cm3

Vol=(π∗r2 )∗h Despejando h=Vol

(π∗r2 )

h= 150cm3

(π∗32 cm2 )=5.305cm

Volumen de polvo de arena obtenido con 0.40 cm de espesor.

Vol=[ (π∗32 cm2 )∗0.40 cm ]=11.308cm3

Porcentaje de polvo de arena obtenido

Polvoarena (% )= Vol .de polvo arenaVol .Total de lamuestra

∗100

Polvoarena (% )=[11.308 cm3150cm3∗100 ]=7.538%

4. CONCLUSIONES PRACTICA 01

a. Se pudo apreciar de manera flotante el material inorgánico contenido de dicha muestra en la superficie del agua.

b. El espesor o altura de polvo de arena como resultado del ensayo es de 0.40 cm. Dicho espesor representa el 7.538 % de la muestra total (inicial).

c. El porcentaje de polvo de arena permisible o aceptable es de 6 % de la muestra total inicial.

d. La cantidad de polvo obtenida en dicha muestra de arena excede al valor estándar permitido (6%).

e. Se concluye que dicha muestra no es apta para su empleo como material de construcción.

5. RECOMENDACIONES



a. No se recomienda el uso de arenas con altos índices de material inorgánicos.

b. Se recomienda luego de agitar la botella con arena más agua, colocar sobre una superficie plana para que su asentamiento sea uniforme.

c. Las arenas aceptables como material de construcción, deben contener un porcentaje menor igual al 6% de polvo.

d. Es recomendable el uso de arenas con porcentajes de polvo permitidas, a fin de evitar el exceso de finos en estas.

e. Es necesario realizar un ensayo de polvo contenido en un laboratorio de suelos para obtener su contenido de finos, indicar su porcentaje de polvo y determinar si es aceptable o no su empleo como material de construcción.

6. MARCO PRACTICO PRACTICA 02

Mediante este marco determinaremos el porcentaje (%) de humedad contenido sobre una muestra de arena humedecida.

Practica 02

Procedimiento:

Se toma una muestra de arena fina seca la cual se humedece relativamente. Se toma el peso del tarro vacio. Tomar una porción de 100gr de arena húmeda. Se procede a medir 40 cm3 de alcohol industrial, Se vierte sobre la arena

húmeda dentro del tarro metálico. Se enciende la muestra, removiendo constantemente hasta que se consuma el

alcohol. Consumido el alcohol esperamos 10 minutos hasta que se enfrié la muestra. Al finalizar procedemos a pesar nuevamente para obtener el peso de la arena

seca para poder determinar el porcentaje de humedad.


MATERIALES CANTIDADES

Arena fina 01 kgAlcohol industrial ½ litroBalanza electrónica 01 undProbeta milimetrada 01 undTarro para muestra 01 undfósforos -


DATOS OBTENIDOS:

Peso del tarro 88 grPeso de la arena húmeda 100 grPeso tarro + muestra 188 gr Alcohol industrial 40 cm3

Peso de la muestra seca + tarro 184 grPeso de la muestra seca 96 gr

FORMULAS APLICADAS:

Calculo del porcentaje (%) de humedad :

Humedad (% )= peso humedo−peso secopeso seco

x100

Humedad (% )= 4 gr96 gr

x100=4.16%

7. CONCLUSIONES PRACTICA 02

a. Se pudo apreciar el peso inicial de la arena húmeda que era de 100 gramos descontando el tarro.

b. Al ser expuesta la arena húmeda al fuego nos damos cuenta que se evapora la humedad.

c. El porcentaje de humedad evaporada es de un 4.16% según formula.

8. RECOMENDACIONES

a. Se recomienda el uso de arenas con bajos índices de material inorgánicos.

b. Se recomienda el uso de arenas con bajos índices de sales para que no puedan producir daños en el los trabajos de albañilería a realizar.

9. BIBLIOGRAFÍA

LIBROS

TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALESAutor : SENCICO



Editorial : SENCICOAño : 2003

TECNOLOGIA DE MATERIALES Autor : Ferrer Giménez

Editorial : RamaAño : 2005

Manual 67 A.S.T.M.Autor : ASTMEditorial : Editorial ASTMAño : 2010

INTERNET

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPJA10/infocus_spja10.html

Propiedades y tratamientos del yeso para convertirse en material de construcción

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPSO10/c1101_spso10.html

Procesos de calcinación para la preparación correcta del yeso crudo, natural y sintético

Especificaciones y métodos de prueba para productos de yeso

10.ANEXOS

PANEL FOTOGRÁFICOPRACTICA 01

FOTO 01


http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPSO10/c1101_spso10.html

http://www.astm.org/SNEWS/SPANISH/SPJA10/infocus_spja10.html

http://www.lsf.com.ar/resulta.aspx?key=FERRER%20GIMENEZ&criterio=ae


MUESTRA DE ARENA ASENTADA

FOTO 02

MUESTRA DE LA SEDIMENTACION DEL POLVO DE ARENA

PRACTICA Nº 02

Foto 03



VISTA DE MATERIALES

Foto 04

PESAJE DEL TARRO O PLATO

Foto 05



HUMEDECIMIENTO RELATIVO DE LA ARENA

Foto 06

TOMA DE MUESTRA DE ARENA HUMEDA

FOTO 07



PESO DE LA MUESTRA HUMEDA

Foto 08

MEZCLA DEL ALCOHOL INDUSTRIAL CON LA ARENA HUMEDA

Foto 09



ENCENDIDO DE LA MUESTA CON ALCOHOL

Foto 10

REMOVIDO CONSTANTE DE LA MUESTRA EXPUESTA AL FUEGO PARA LOGRAR UN SECADO UNIFORME

Foto 11



PESAJE DE LA MUESTRA SECA DESPUES DE HABERSE CONSUMIDO EL ALCOHOL


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