Curso Laboratorista Vial Clase C

Rodolfo Jeria H.

Laboratorio Nacional de Vialidad

Áridos

Los áridos son materiales pétreos compuestos de partículas duras, de forma y tamaño estable. Habitualmente se dividen en tres fracciones : grava , gravilla y arena

CLASIFICACIÓN DE LOS ÁRIDOS

Según tamaño del grano: gruesos > 5 mm

finos 5 mm

Según procedencia: natural o artificial (ríos, pozos o canteras)

Según granulometría: continua, discontinua e irregular

Según su forma en: chancados y rodados

Los áridos ocupan entre un 65 y 75% del volumen total del hormigón. Debe darse gran atención a su elección y control, ya que de sus características dependerán:

Docilidad del hormigón fresco

Resistencia del hormigón endurecido

Durabilidad de las estructuras

Economía en las mezclas

FUNCIÓN DE LOS ÁRIDOS EN EL

HORMIGÓN

Disminuir la cantidad de cemento, pero teniendo

cuidado de no afectar la resistencia del hormigón,

esto se logra con una buena granulometría del

árido grueso.

Formar un esqueleto rígido, reduciendo

variaciones de volumen. Lo ideal es un esqueleto

bien graduado, con buenas proporciones de

áridos.

TERMINOLOGÍA

Árido natural: Árido procedente de yacimientos pétreos y que no ha sido sometido a tratamiento alguno

Árido tratado: Árido que ha sido sometido a tratamiento de trituración, clasificación por tamaños y/o lavado.

Árido grueso : Árido retenido en tamiz de 5 mm

Árido fino :Árido que pasa por el tamiz de 5mm y es retenido en el tamiz de 0.08mm

Módulo de finura: Es un índice que sirve para clasificar los agregados pétreos en función de su granulometría.

MF: es la suma de los porcentajes retenidos acumulados de un árido, dividido por 100, de una serie de tamices que están en progresión geométrica de razón 2 y estos son:

100-50-30-16-8-4-3/8”-3/4”-1 1/2”-3”…….

El MF nos indica el tamaño medio de un árido. A mayor Módulo de finura mayor tamaño.

Granulometría: Distribución porcentual en masa de los distintos tamaños de partículas que constituyen un árido

Tamaño Máximo Absoluto (Da): Corresponde a la abertura del menor tamiz de la serie establecida, que deja pasar el 100% de la masa del árido.

Tamaño Máximo Nominal (Dn): Corresponde a la abertura del tamiz inmediatamente menor al Tamaño Máximo Absoluto, cuando por dicho tamiz pasa el 90% o más de la masa del árido. Cuando pasa menos del 90% el Tamaño Máximo Nominal se considera igual al Tamaño Máximo Absoluto.

MUESTREO DE ÁRIDOS

Muestra de yacimiento:

Muestra representativa de pétreo en su sitio de depósito natural no sometido a tratamiento alguno.

Muestra de producción:

Muestra representativo de un pétreo removido de su depósito natural y sometido a tratamiento como trituración, lavado o clasificación y que se encuentra en cintas transportadoras o almacenado.

Terminología

Terminología

Muestra de obra:

Muestra representativa de un pétreo que se encuentra en una obra ya sea sobre vehículo o almacenado.

Muestra gemela:

Conjunto de dos o más fracciones de muestra, separadas por cuarteo. Dichas muestras pueden emplearse para verificar el efecto de los procedimientos de ensaye

Extraer y Preparar la Muestra según Métodos 8.202.1 y 8.202.2 Vol. 8 MC

Extraiga muestras que sean representativas de la naturaleza y condición del material, homogenice y reduzca de tamaño mediante cuarteo. Envase las muestras y transporte al laboratorio identificadas.

Resumen del Procedimiento

Consideraciones

Muestreo en Obra

Utilizar un cargador frontal que tome en varios puntos rodeando el acopio.

Se toman muestras rodeando el acopio evitando sacar de la parte interior y superior.

Muestreo en un Vehículo

Extraer porciones en 3 o más puntos hasta la mitad de la altura de la carga.

Muestreo en Silos y Tolvas

No tomar en el primer y último 10% de la descarga del material.

Muestreo en cinta transportadora.

Detenga la cinta a intervalos regulares de tiempo y extraiga porciones de muestra a intervalos mayores a 1mt hasta completar lo requerido.

TRANSPORTE Y DESCRIPCIÓN

Se deben transportar en bolsas, cajas recipientes confeccionados de tal manera de evitar perdidas de material.

Se debe identificar claramente el material con un registro en que se indican los siguientes datos.

a) Nombre del contrato.

b) Identificación del muestreador

c) Tipo de Material

d) Procedencia del material

e) Tamaño aproximado de la muestra (kg)

f) Fecha de extracción

TAMAÑO DE LA MUESTRA

La cantidad de muestra tomada debe ser tal represente la naturaleza del material. Debe ser suficiente para realizar los ensayos de laboratorio y dejara una contra muestra ante cualquier eventualidad.

La cantidad de muestra necesaria para llevar al Laboratorio dependerá del tipo y N° de ensayos.

Generalmente las cantidades requeridas para los ensayos básicos de calidad son:

Pétreos Finos 30 kg

Pétreos Gruesos: una cantidad en kg equivalente a dos veces el tamaño máximo absoluto del pétreo grueso

Pétreos Integral : deben cumplir las cantidades mínimas requeridas para los pétreos anteriores.

Método para el Cuarteo de Muestras

El material debe ser reducido en cantidad de acuerdo al ensayo que se quiere realizar. Procedimiento Manual para obtener muestras menores que 100kg: 1) Se debe realizar sobre una superficie horizontal y limpia. 2) Para llevar a cabo el cuarteo el material debe estar húmedo; si

esta seco se debe humedecer con un rociador y agua limpia. 3) Se mezcla bien el material formando un cono . Se aplasta el

cono transformándolo en un tronco cónico de poca altura. 4) Luego se trazan con una pala de borde recto o una plancha de

metal 2 diámetros perpendiculares entre si y se desechan los 2 cuadrantes opuestos.

5) Esta operación se repite las veces necesarias hasta tener la cantidad que necesito para el ensayo.

Método para el Cuarteo de Muestras

Granulometría (Método 8.202.3)

Distribución porcentual en masa de los distintos tamaños

de partículas que conforman un pétreo, mediante un

procedimiento de tamizado por varios tamices de

diferentes aberturas.

Se expresa como los porcentajes que pasan de material

por cada tamiz respecto al total de material utilizado.

• Tamices: serán de alambres y abertura cuadrada y sus tamaños nominales de abertura pertenecerán a las series según NCh en mm y ASTM en pulgadas.

• Marcos: serán metálicos, rígidos y firmes para fijar y ajustar telas de alambre, a fin de evitar pérdidas de material durante el tamizado. Serán circulares, con diámetros de 200 mm y 300 mm.

Acondicionamiento de la Muestra

a) Homogeneizar el total de la muestra en estado húmedo y reducirla por cuarteo, hasta obtener el tamaño de muestra necesaria.

b) Secar la muestra hasta masa constante en horno a una temperatura de 110 ± 5° C.

Secado hasta masa constante. Limite de secado en que dos pesadas sucesivas, separadas por una hora de secado en horno, difieren en un % igual o inferior al 0,1% de la menor masa determinada

Tamaño de la muestra de Ensaye

a) Agregados Finos: cuando se empleen tamices de 200 mm de diámetro, la muestra de ensaye, en estado seco debe tener una masa ligeramente superior a los valores indicados en Tabla 8.202.3B.

La cantidad máxima de la muestra será tal que la fracción retenida en cualquier tamiz al terminar la operación, sea inferior a 0,6 g/cm2 (en tamiz de 200mm debe ser inferior a 200g)

Tamiz % retenido Masa Mínima de la muestra

5 mm 5% 500 g

b) Agregados Gruesos: cuando se empleen tamices de 300 mm de diámetro, la muestra de ensaye en estado seco debe tener una masa ligeramente superior a los valores indicados en Tabla 8.202.3C.

Tamaño máximo absoluto Da (mm)

Masa mínima de la muestra

(Kg)

80 - (3”) 32

63 - (2 1/2”) 25

50 - (2”) 20

40 - (1 1/2”) 16

25 - (1”) 10

20 - (3/4”) 8

12,5 - (1/2”) 5

10 - (3/8”) 4

Ensaye

1.-Preparación de tamices. Juego de tamices ordenados según orden aberturas decrecientes.

2.-Tamizado. En dos etapas: tamizado inicial (manual o mecánico) y tamizado final (manual).

3.-Determinación de la masa. Determine la masa final del material retenido y que pasa en cada tamiz. Registre con aproximación entre 1g y 0.1% de la pesada.

4.-Expresión de resultados. Sume y registre la masa total (100%) de las fracciones retenidas en tamices y deposito. Esta suma no debe diferir de la masa inicial en más de 3% finos y 0,5% gruesos.

Si no se cumpla lo especificado antes, rechace el ensayo y efectúe otro con una muestra gemela.

• Calcule el % parcial retenido en cada tamiz, referido a la masa total de las fracciones retenidas, aproximando al 1%.

• Exprese la granulometría como porcentaje acumulado que pasa, indicando como primer resultado el del menor tamiz en que pasa el 100% y como último resultado, el del primer tamiz en que el porcentaje sea 0%.

% Retenido parcial: % en masa correspondiente a la fracción retenida en un determinado tamiz.

% Retenido acumulado: % en masa de todas las partículas de mayor tamaño que la abertura de un determinado tamiz. Se calcula como la suma del % parcial retenido en ese tamiz más todos los % parciales retenidos en los tamices de mayor abertura.

% Acumulado que Pasa : % en masa de todas las partículas de menor tamaño que la abertura de un determinado tamiz. Se calcula como la diferencia entre 100% y el % acumulado retenido en ese tamiz.

En el calculo de la granulometría :

Cuando se ocupa un árido no lavado, el calculo se hace con la sumatoria de cada uno de los tamices, generalmente esta es la manera mas común en faena.

Cuando se ocupa árido lavado el calculo se hace con respecto al peso inicial.

UTILIDADES DE LA GRANULOMETRÍA

Comparar áridos entre sí.

Conocer la variación de un mismo árido.

Conocer si el árido cumple con una banda determinada que asegure la máxima compacidad y por consiguiente un hormigón de buena calidad.

Conocer el modulo de finura.

Los áridos que no cumplen con las bandas especificadas deben someterse a ensayos en hormigones de prueba si no se conoce su comportamiento.

Existen zonas en que el árido no cumple con la granulometría recomendada y sin embargo da buenos resultados.

Gracias.